"مشتری‌های داغ" با گذشت زمان می‌توانند بزرگ‌تر شوند

* بر پایه‌ی پژوهشی تازه، سیاره‌های غول‌پیکری که بسیار به ستاره‌هایشان نزدیکند می‌توانند با افزایش سن رشد کرده و ابعادی بزرگ‌تر پیدا کنند.

* به گفته‌ی پژوهشگران، این یافته‌ها می‌تواند درباره‌ی چگونگی برهمکنش میان سیاره‌ها و ستاره‌هایشان آگاهی بیشتری به ما بدهد.
برداشت هنری از یک مشتری داغ. پژوهش‌ها نشان داده که این گونه سیاره‌ها می‌توانند با دریافت انرژی تابشی از ستارگانشان، در گذر زمان بر اندازه‌ی خود بیفزایند.
در دو دهه‌ی گذشته، اخترشناسان وجود بیش از ۳۴۰۰ سیاره‌ در ورای سامانه‌ی خورشیدی را تایید کرده‌اند. چنان که پی برده‌ایم، برخی از این سیاره‌های فراخورشیدی -یا فراسیاره‌ها- از گونه‌ی "مشتری‌های داغ" هستند، غول‌های گازی که در مداری تنگ‌تر از مدار سیاره‌ی تیر پیرامون خورشید به گرد ستارگانش می چرخند، گونه‌ای بسیار متفاوت با چیزی که در سامانه‌ی خورشیدی وجود دارد.

در پژوهش‌های گذشته شمار رو به افزایشی از فراسیاره‌هایی یافته شده که بزرگ‌تر از چیزی هستند که در مدل‌های نظری برای پیدایش و فرگشت سیاره‌ها پیش‌بینی شده. احتمال می‌رود که این سیاره‌ها از آغاز به این بزرگی نبوده‌اند بلکه دارند با گذشت زمان در اثر تابش داغ ستارگانشان، مانند یک بالون هوای داغ پف کرده و بزرگ‌تر می‌شوند.

جوئل هارتمن، نویسنده‌ی اصلی پژوهش و اخترشناس دانشگاه پرینستون می‌گوید: «بزرگی یک غول گازی در درجه‌ی نخست توسط گرمای درونش تنظیم می‌شود، و از آنجایی که این سیاره‌ها در دلشان گرمای [تازه‌ای] تولید نمی‌کنند، انتظار می‌رود با گذشت زمان خنک شده و فشرده و کوچک‌تر شوند. تنها راه برای این که با گذشت زمان بزرگ‌تر شوند اینست که بخشی از انرژی تابشی که از ستاره‌شان دریافت می‌کنند به شیوه‌ای بتواند به ژرفای درونشان راه پیدا کرده و آن را گرم کند.»

دانشمندان برای یافتن پاسخ، دو تا از مشتری‌های داغ که تازه یافته شده‌اند را بررسی کردند: HAT-P-65b و HAT-P-66b. این دو فراسیاره به کمک شبکه‌ی تلسکوپی خودکار ساخت مجارستان (HATNet) در آریزونا و هاوایی یافته شده بودند. فاصله‌ی این دو از زمین به ترتیب ۲۷۴۵ و ۳۰۲۵ سال نوری است. ستارگان هر دو کمی بیش از ۱.۲ برابر خورشید جرم دارند و فاصله‌شان از آنها تقریبا یک دهم فاصله‌ی تیر از خورشید است.

اگرچه HAT-P-65b و HAT-P-66b تنها حدود ۰.۵ و ۰.۸ برابر مشتری جرم دارند، ولی قطرشان نزدیک به ۱.۹ و ۱.۶ برابر قطر مشتری است؛ یعنی این سیاره‌ها نسبت به جرمشان بیش از اندازه بزرگند. آنها از جمله‌ی بزرگ‌ترین مشتری‌های داغی هستند که تاکنون شناخته شده. در این پژوهش، این دو غول گازی بزرگ با بیش از ۲۰۰ فراسیاره‌ی دیگر که مداری نزدیک به ستارگانشان دارند مقایسه شدند.

این پژوهشگران دریافتند که سیاره‌های بیش از اندازه بزرگ اغلب پیرامون ستارگان پیرتر جای دارند. برای نمونه، HAT-P-65b و HAT-P-66b حدود ۵.۴۶ و ۴.۶۶ میلیارد ساله‌اند و ستارگانشان حدود ۸۴ و ۸۳ درصد از عمرشان را گذرانده‌اند.

ستارگان با نزدیک شدن به پایان گامِ "رشته‌ی اصلی" درخشان‌تر می‌شوند- رشته‌ی اصلی بلندترین و پایدارترین گام زندگی ستارگان است. این دو ستاره هم با نزدیک شدن به پایان این گام، سیاره‌هایی که نزدیکشان در گردشند را "باد کرده‌اند".

هارتمن به اسپیس دات کام گفت: «به نظر می‌رسد مشتری‌های داغ با پیرتر شدن، بزرگ‌تر می‌شوند.»

به گفته‌ی هارتمن، تاکنون پژوهشگران شواهد قانع‌کننده‌ای از این که مشتری‌های داغ، واقعا با گذشت زمان بزرگ‌تر می‌شوند -نداشتند، و احتمالا پژوهشگران تنها در پی بررسی مشتری‌هایی بوده‌اند که بزرگ‌تر از آن چه که انتظارش بوده به دنیا آمده‌اند، نه مشتری‌های داغی که در آغاز کوچک‌تر بوده و سپس بزرگ شده‌اند. به گفته‌ی وی، «این یافته‌ی تازه پیامدهایی عمده برای شناخت ما از چگونگی پیدایش سیاره‌ها، فرگشت آنها در گذر زمان، و فرآیندهای فیزیکی درونشان دارد.»

هارتمن می‌گوید می‌خواهد در آینده سیاره‌های پیرامون ستارگانی را بررسی کند که گام رشته‌ی اصلی را به پایان برده‌ و به ستارگان پف‌کرده‌ی غول تبدیل شده‌اند.

وی می‌گوید: «خیلی دوست دارم ببینم آیا غول‌های گازی که در مدارهایی دورتر به گرد ستاره‌شان می‌چرخند (مانند مشتری خودمان) نیز هنگامی که گرمای چشمگیری از میزبانشان دریافت می‌کنند بیش از اندازه بزرگ می‌شوند یا نه.» این به پژوهشگران امکان خواهد داد از سرعت واکنش سیاره‌ها به تغییرات تابش ستارگانشان آگاهی پیدا کنند.

این یافته ها در شماره‌ی ماه دسامبر ۲۰۱۶ آسترونومیکال جورنال منتشر شده است.
-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

واژه نامه:
planet - star - Earth - solar system - exoplanet - hot Jupiter - gas giant - Mercury - sun - planetary formation - balloon - Joel Hartman - Princeton University - radiative energy - HAT-P-65b - HAT-P-66b - Hungarian-made Automated Telescope Network - HATNet - Arizona - Hawaii - Jupiter - main sequence - Astronomical Journal

منبع: Space.com

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه