تغییر فصل سریع در سیاره‌هایی که دور ستارگانی با چرخش سریع می‌گردند

* مانند یک فیلم دور تند، سیاره‌هایی که به گرد ستارگانی با چرخش سریع می‌چرخند، فصل‌هایشان دو برابر سریع‌تر تغییر می‌کند.

فصل‌های زمین به دلیل کجی محور چرخش این سیاره نسبت به صفحه‌ی مدارش (انحراف محوری) پدید می‌آیند: با چرخش آن به گرد خورشید، یک نیمکره به سوی خورشید کج می‌شود و نور بیشتری دریافت می‌کند و هم‌زمان، نیمکره‌ی دیگر از آن دور می‌شود و نور کمتری می‌گیرد.
یک ستاره‌ی سریع-چرخان، دور کمری بزرگ و خنک برای خودش پدید می‌آورد
خورشید ما ستاره‌ای آرام است. ستارگان داغ و بزرگِ "گونه‌ی آغازین" (early-type) می‌توانند تا حدود ۱۰۰ برابر تندتر از خورشید بچرخند که باعث می‌شود بخش استوایشان برآمدگی پیدا کند. در نتیجه گازهای پیرامون استوای ستاره از مرکز دورتر می‌شوند که باعث می‌شود این بخش خنک‌تر از دیگر بخش‌های سطح ستاره شود، پدیده‌ای که به نام "تاریکِش گرانشی" (تاریک شدن گرانشی- Gravity-darkening) شناخته می‌شود. در این میان، قطب‌های ستاره داغ و چگال باقی می‌مانند.

جان آلرز از دانشگاه آیداهو در مسکوی آمریکا به بررسی این پرداخته که تاریکش گرانشی چه تغییراتی می‌تواند در فصل‌های سیاره‌هایی که به گرد این ستارگان پَخ می‌چرخند پدید بیاورد.

اگر صفحه‌ی مدار سیاره با صفحه‌ی استوای ستاره یکی باشد (مانند سیاره‌های سامانه‌ی خورشیدی) تاریکش گرانشی هیچ تغییری در روند فصل‌های آنها پدید نمی‌آورد. ولی اگر این دو صفحه با هم زاویه داشته باشند (انحراف مداری)، کل سیاره می‌تواند در بخش‌هایی از سالش بیش از زمان‌های دیگر نور دریافت کند. آلرز پی برده که این تفاوت‌های دریافت نور می‌تواند به معنای تغییراتی تا ۱۵ درصد در دمای سیاره در هر دور مدارش باشد.

ستارگان گونه‌ی آغازین به طور عمده نور فرابنفش می‌گسیلند، پس تابش فرابنفشی که از آنها به سیاره می‌رسد می‌تواند سالانه ۸۰ درصد تغییر کند. و از آنجایی که این سیاره‌ها در هر دور مدار، دو بار به طور مستقیم رو به استوای خنک سیاره قرار می‌گیرند، پس در هر سال دو زمستان و دو تابستان را از سر خواهند گذراند [یک تغییر فصل به دلیل انحراف مدار و یک تغییر فصل به دلیل انحراف محور- م].
نمونه‌هایی از تغییرات دمای سطح یک سیاره برای عوامل گوناگون مداری. چارچوب بالا-چپ جهت کجی سیاره (زاویه‌‌ی پیشایان یا تقدیمی خود آن- با رنگ‌بندی هم‌ارز چارچوب‌های دیگر) به همراه زمان‌هایی از مدار آن را نشان می‌دهد. در چارچوب‌های دیگر، شاری که یک سیاره با زاویه‌های گوناگون میان صفحه‌ی مدارش و صفحه‌ی استوا دریافت می‌کند نشان داده شده. منبع: aasnova
در شدیدترین حالت، سطح سیاره می‌تواند به سرعت میان گرمای جهنمی و سرمای سوزناک نوسان کند. آلرز می‌گوید: «فرض کنید روی سطح چنین سیاره‌ای هستید. در درازنای سال، شکل و اندازه و رنگ خورشید در آسمان تغییر می‌کند. و این هم‌ارز دگرگونی‌های بسیار نامعمول در دمایی که حس می‌کنید خواهد بود.»

جسی کریستین‌سن از بنیاد دانش فراسیاره‌های ناسا در بنیاد فناوری کالیفرنیا در پاسادنا این نظریه را پذیرفتنی می‌داند. ولی عوامل دیگری هم هستند که بر فصل‌های سیاره تاثیر می‌گذارند، مانند هوا (جو) و ساختار آن. کریستین‌سن می‌گوید: «برای گفتگو درباره‌ی این که آیا چنین سیاره‌ای "فصل‌هایی" از آن گونه که ما می‌شناسیم را خواهند داشت یا نه باید چیزهای بسیاری را در نظر بگیریم.»

پژوهشنامه در نشریه: https://arxiv.org/abs/1609.07106

-------------------------------------------------
به کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

واژه نامه:
planet - star - Earth - sun - early-type star - equator - gravity-darkening - John Ahlers - University of Idaho - Moscow - solar system - Precession - UV - Jessie Christiansen - NASA - Exoplanet Science Institute - California Institute of Technology - Pasadena

منبع: newscientist

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه