کشف یک غول گازی با ابرهایی پرآب

* گویا همه‌ی غول‌های گازی مانند هم ساخته نمی‌شوند. مشاهدات نشان می‌دهند که عنصرهای سنگین درون جو یک فراسیاره‌ی نپتون-سان به نام HAT-P-26b کمتر از چشمداشت‌هاست، این بدان معنیست که احتمالا نزدیک ستاره‌اش پدید آمده بوده.

در سامانه‌ی خورشیدی ما، نمودار محتوای فلزی غول‌های گازی را می‌توان به شکل یک خط راست نشان داد: هر چه یک سیاره‌ی گازی سبک‌تر باشد، عنصرهای سنگین درون جوَش بیشتر است. برای نمونه، عنصرهای سنگین جو مشتری کمتر از نپتون است. [در زبان اخترشناسی، عنصرهای سنگین‌تر از هیدروژن و هلیوم را عنصر سنگین یا "فلز" می‌خوانند-م]

پژوهشگران با بهره از داده‌های تلسکوپ‌های هابل و اسپیتزر ناسا پی بردند که جو سیاره‌ی فراخورشیدی HAT-P-26b که یک "نپتون گرم" است، به گونه‌ی نامنتظره‌ای از عنصرهای سبکش بیشتر است، آنها همچنین آب و ابرهای شگفت‌انگیزی را هم در هوای این سیاره یافتند.

ولی برای بررسی جو سیاره‌های پیرامون دیگر ستارگان نیاز به شرایط بسیار ویژه‌ای داریم: سیاره باید از میان زمین و ستاره‌اش بگذرد، و ستاره اش هم باید به‌ اندازه‌ی کافی درخشان باشد که نورش در اثر گذشتن از درون جو سیاره، تغییرات نمایانی کند. بنابراین گفتن این که آیا رابطه‌ی بزرگی غول گازی با جو آن، برای سیاره‌های فراخورشیدی هم مانند سیاره‌های خودمانست یا نه کار دشواریست.

هانا ویکفورد ازمرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا می‌گوید: «ما برای شناخت بهترِ سامانه‌ی خورشیدی واقعا نیاز به این داریم که با چگونگی شکل‌گیری سامانه‌های دیگر آشنا شویم. چیزی که می‌کوشیم در پایان بفهمیم اینست که ساخته شدن سامانه‌ای مانند سامانه‌ی خودمان چقدر دشوار است.»

ویکفورد و همکارانش با بهره از تلسکوپ فضایی هابل، سیاره‌ی فراخورشیدی HAT-P-26b در فاصله‌ی حدود ۴۴۰ سال نوری زمین، که سیاره‌ای هم‌جرم نپتون با جَوی گسترده ولی به نسبت تنَک است را رصد کردند. هنگامی که این سیاره‌ی "نپتون گرم" از جلوی ستاره‌اش گذشت، آنها شناسه‌های آشکار آب را در ابرهای آن دیدند.

ویکفورد می‌گوید: «دیدن این شناسه‌های زیبای آب در جو آن برای ما بسیار خوب بود. این یک سیاره‌ی عالی است.»

بیرون از خط

این نخستین بار نیست که نشانه‌های آب در جو یک فراسیاره دیده می‌شود، ولی این به چیزی شگفت‌انگیز اشاره دارد. از آنجایی که اکسیژن سنگین‌تر از هلیوم است و آب هم دارای اکسیژن است، این پژوهشگران توانستند با بهره از همین شناسه‌های آب، فراوانی عنصرهای سنگین یا به عبارتی "فلزیگی" در جو HAT-P-26b را اندازه بگیرند.

آنها با در دست داشتن داده‌های غول‌های گازی سامانه‌ی خورشیدی و چند غول گازی فراخورشیدی که جَوشان بررسی شده، عنصرهای سنگین کمتر از انتظاری در جو HAT-P-26b یافتند. ویکفورد می‌گوید: «این نخستین بار است که انحرافی در نمودار نقشه‌مان می‌بینیم.»

اگر HAT-P-26b اکنون بیرون از خط است، پس حتما از همان آغاز شگفت‌انگیز و نامعمول بوده است.

هنگامی که جو سیاره‌ها از قرص گاز و غبار یک ستاره پدید می‌آیند، عنصرهای سنگینشان را از توده‌های یخ و پسماندی که در فاصله‌های دورتر از ستاره فراوان‌تر است به دست می‌آورند. کمبود عنصرهای سنگین در HAT-P-26b شاید نشانگر این باشد که این سیاره نسبت به غول‌های گازی سامانه‌ی خورشیدی، در فاصله‌ی نزدیک‌تری به ستاره‌اش به دنیا آمده بوده.

این می‌تواند نشانگر گوناگونی شگفت‌آور در جا و زمان شکل‌گیری سیاره‌های نپتون-سان باشد. ولی از آنجایی که تاکنون شمار بسیار کمی از این سیاره‌ها بررسی شده، نمی‌توان با قاطعیت گفت که HAT-P-26b تنها یک ناهنجاری است.

ایان کراسفیلد از دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز می‌گوید: «نکته‌ی هیجان انگیز درین باره اینست که ما نمی‌دانیم این سیاره یک مورد معمولی است یا نامعمول، زیرا کم‌جرم‌ترین سیاره‌ایست که سنجش‌های خوبی رویش انجام داده‌ایم. این ما را وارد مسیری می‌کند که بتوانیم سیاره‌هایی زمین‌سان‌تر را بررسی کنیم.»

گزارش این دانشمندان در شماره‌ی ۱۲ می نشریه‌ی ساینس منتشر شده است.

---------------------------------------------

کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

gas giant - Neptune - exoplanet - HAT-P-26b - atmosphere - heavy element - star - solar system - metal - Jupiter - planet - Hannah Wakeford - NASA - Goddard Space Flight Center - Hubble Space Telescope - water - oxygen - helium - Ian Crossfield - University of California Santa Cruz

منبع: newscientist

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان