کشف یک سیاره بیگانه که جو خود را مانند دُم یک دنباله دار پشت سرش کشیده

* اخترشناسان سیاره ای به اندازه ی نپتون را یافته اند که رفتاری مانند یک دنباله‌دار از خود بروز می دهد چرا که با پس زدن یک جریان گازی غول آسا، ساختاری همانند دُم یک دنباله دار پشت سر خود پدید آورده.

برداشت یک هنرمند از سیاره ی فراخورشیدی یا فراسیاره ی GJ 436b با ابری غول آسا از گاز پیرامونش که مانند دم یک دنباله دار، تا میلیون ها کیلومتر پشت سرش کشیده شده است. تصویر بزرگ تر

این یافته ی شگرف نخستین مورد از این گونه است که تاکنون توسط اخترشناسان شناسایی شده. این سیاره ی شگفت انگیز دنباله‌دار-مانند که گلیزه ۴۳۶بی یا GJ 436b نام گرفته، حدود ۲۲ برابر زمین جرم دارد و به گرد یک ستاره ی کوتوله ی سرخ به نام گلیزه ۴۳۶ که نصف قطر خورشید را دارد می چرخد. اخترشناسان ابر گازی غول پیکرِ پیرامون GJ 436b را با بهره از تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ فضایی پرتو X چاندرا یافتند.

نویسنده ی اصلی این پژوهش، دیوید ارنرایک که اخترشناسی در رصدخانه ی دانشگاه ژنو سوییس است می گوید: «من از بزرگی ابر گازی که دارد از این سیاره می گریزد بهت زده شده ام.»

GJ 436b که با حدود ۳۳ سال نوری فاصله از زمین، در صورت فلکی شیر (اسد) جای دارد، گونه ای از سیاره های فراخورشیدی است که به نام نپتون های گرم شناخته می شوند. این گونه سیاره ها تقریبا ۱۰ تا ۲۰ برابر زمین جرم دارند و می شود گفت هم‌جرم "نپتون های سرد"ی مانند اورانوس - و طبیعتا، نپتون- هستند، ولی فاصله ی آنها تا ستاره ی میزبانشان به اندازه ی فاصله ی تیر تا خورشید و یا کمتر است. به گفته ی ارنرایک، GJ 436b با فاصله ی مداری تنها ۴.۸ میلیون کیلومتر، ۳۳ بار به ستاره اش نزدیک تر از زمین به خورشید، و ۱۳ بار نزدیک تر از تیر به خورشید است. یک سال این فراسیاره تنها ۲.۶ روز زمینی به درازا می کشد یعنی در هر ۲.۶ روز یک بار ستاره اش را دور می زند.

بیشتر ابر گازی پیرامون GJ 436b از هیدروژن ساخته شده و سری گِرد دارد که GJ 436b را در بر گرفته، با دُمی که با گردش سیاره در مدارش، پشت سر آن کشیده شده است. قطر سر این ابر حدود ۳ میلیون کیلومتر است، یعنی پنج برابر قطر ستاره ی میزبان. بلندی این دُم نامشخص است، زیرا رصدها و تصاویر گروه پژوهشگران همه ی آن را به طور کامل نپوشانده، ولی مدل های رایانه ای نشان می دهد که بلندی آن می تواند به ۱۵ میلیون کیلومتر برسد.

در اینجا نمایی قطبی [از بالا] از سیاره ی گلیزه ۴۳۶بی را به گرد ستاره اش می بینید. دم بلند و دنباله‌دار-مانندی که از پف کردن و جدا شدن جو آن پدید آمده در اینجا به خوبی دیده می شود. این فراسیاره ۴.۸ میلیون کیلومتر از ستاره اش فاصله دارد و در تنها ۲.۶ روز زمینی آن را دور می زند.. تصویر بزرگ تر

اگرچه پژوهش های گذشته پیش بینی کرده بودند که غول های گازی بسته به میزان داغی‌ آن ها در اثر نزدیکی به ستارگانشان، می توانند دُم هایی دنباله دار-مانند پدید آورند، ولی به گفته ی ارنرایک، GJ 436b نخستین سیاره ایست که دم دنباله دار-مانندش با اطمینان دیده و شناسایی شده. (در یکی از پژوهش های گذشته شواهد نامستقیمی از یک سیاره ی سنگی یافته شده بود که گویا در حال فروپاشی پیرامون ستاره ی میزبانش است و دارد مانند یک دنباله دار، دُمی از مواد پشت سرش پدید می آورد. در آن پژوهش از داده های تلسکوپ فضایی کپلر ناسا بهره گرفته شده بود که پراکندگی نور ستاره ی میزبان این سیاره را مشاهده کرده بود.)

به برآورد دانشمندان، GJ 436b اکنون دارد در هر ثانیه حدود ۱۰۰۰ تُن گاز پس می زند. این بدان معناست که GJ 436b دارد در هر یک میلیارد سال، حدود ۰.۱ درصد جو خود را به باد می دهد. این نرخ دسترفت بسیار کُندتر از آنست که GJ 436b بتواند جو خود را در درازنای زندگی ستاره اش که یک کوتوله ی سرخ است از دست بدهد [کوتوله های سرخ عمر بسیار بسیار درازی دارند-م]. هر چند دانشمندان برآورد می کنند در روزگار جوانی این ستاره، زمانی که بسیار فعال تر بوده، GJ 436b می توانسته ۱۰ درصد یا بیشتر از جو خود را در یک میلیارد سال نخست زندگی‌اش از دست داده باشد [یعنی در زمان جوانی ستاره، سیاره هم با سرعت بیشتری جو خود را از دست می داده- م].

به تازگی، گروه دیگری از پژوهشگران نشان دادند که GJ 436b شاید دارای آسمانی پر از هلیوم و کم-هیدروژن باشد. ارنرایک می گوید: «با این حال، جو GJ 436b برای آن که به راستی پُر-هلیوم و کم-هیدروژن باشد، می بایست درصد بسیار کوچکی از جرم آغازین سیاره را می داشته، چیزی نزدیک به یک هزارم. در این صورت، کل جو سیاره باید امروز از دست رفته باشد، که بر پایه ی سنجش های ما چنین نشده.»

در این ویدیوی پویانمایی، برداشتی هنری از گذر سیاره ی گلیزه ۴۳۶بی از برابر ستاره ی میزبانش را می بینید. خود سیاره با یک هاله ی گازی غول پیکر در بر گرفته شده و دمی بلند هم مانند یک دنباله دار پشت سرش جریان دارد. نمودار پایینی، اندازه ی درخشش ستاره را به هنگام گذر سیاره و ابر هیدروژنی‌اش از میان ستاره و بیننده ی زمینی را نشان می دهد:

ارنرایک یادآوری می کند که فضاپیمای کپلر، و همچنین فضاپیمای آینده ی ناسا به نام TESS، و فضاپیماهای آینده ی سازمان فضایی اروپا به نام های PLATO و CHEOPS «دارند برای یافتن هزاران سامانه ی دیگر مانند GJ 436 در سال های آینده آماده می شوند.». این بدان معناست که به زودی می توانیم سیاره های بسیاری با دم هایی دنباله دار-مانند را بیابیم.

دانشمندان اکنون بر آنند تا سیاره های کم جرم تر مانند "ابَرزمین ها" و "ریز-نپتون ها" را بررسی کنند تا ببینند آیا آن ها هم می توانند جوهایی پف کرده و دم هایی دنباله دار-مانند داشته باشند یا نه.

ارنرایک می گوید: «ما می خواهیم در سال آینده یکی از چنین اجرامی رابه کمک هابل بررسی کنیم، و برای رصد چندین مورد دیگر نیز پیشنهاد داده ایم.»

این دانشمندان جزییات یافته های خود را روز ۲۴ ژوئن در شماره ی برخط نشریه ی نیچر منتشر کردند.

واژه نامه:

Neptune - planet - comet - tail - Gliese 436b - GJ 436b - Earth - NASA - Hubble Space Telescope - Chandra X-ray Observatory - David Ehrenreich - constellation Leo - cold Neptune - Uranus - Mercury - sun - hydrogen - star - cometlike - Kepler space telescope - red dwarf - GJ 436b - helium - TESS space mission - European Space Agency - CHEOPS - PLATO - super-Earth - mini-Neptune - journal Nature - transit

منبع: Space.com، عکس ها و ویدیو از spacetelescope 

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان