کشف سیاره‌ای بیگانه از نوع سیاره‌های "گلوله توپ"

* دانشمندان یک سیاره‌ی فراخورشیدی سنگین فلزی را یافته‌اند که نمونه‌ی هم‌اندازه‌ی زمینِ سیاره‌ی تیر است. این فراسیاره‌ی نویافته می‌تواند رازهایی را درباره‌ی ریشه و تاریخچه‌ی سیاره‌ی تیر آشکار کند.

پژوهش‌های گذشته نشان داده بود که زمین، ناهید و بهرام (مریخ) هسته‌هایی فلزی دارند که تنها حدود یک سوم جرمشان را تشکیل می‌دهد. ولی تیر سیاره‌ای عمدتا فلزی است که هسته‌ی فلزی‌اش حدود دو سوم جرم آن را ساخته.

برداشت هنری از سیاره‌ی تیر-سان کی۲-۲۲۹بی که ۱۰۰ برابر نزدیک‌تر از زمین به گرد ستاره اش می‌چرخد

دلیل این همه تفاوت میان تیر و همتایان سنگی‌اش موضوع گفتگوهای بسیاری بوده. اکنون پژوهشگران نمونه‌ی بیگانه‌ی تیر را یافته‌اند که می‌تواند در بهتر شناختن تاریخ این درونی‌ترین سیاره‌ی سامانه‌ی خورشیدی به آنها کمک کند.

دانشمندان سه سیاره که به گرد ستاره‌ی کوتوله‌ی نارنجی کی۲-۲۲۹ می‌گردند را بررسی کردند. این ستاره کمی کوچک‌تر و سردتر از خورشید ماست و با فاصله‌ی ۳۳۹ سال نوری از زمین، در راستای صورت فلکی دوشیزه جای دارد. دانشمندان روی سیاره‌ی کی۲-۲۲۹بی (K2-229b) تمرکز کردند که فاصله‌اش از ستاره، حدود یک صدم فاصله‌ی زمین تا خورشید است (۱۰۰ بار نزدیک‌تر).

پژوهشگران پی بردند که سمت روزِ کی۲-۲۲۹بی به دماهای سوزانی در اندازه‌ی ۲۰۵۸ درجه‌ی سلسیوس می‌رسد. سیاره‌ی تیر که فاصله‌اش از خورشید ۲.۶ بار نزدیک‌تر از زمین است، دمای سمت روزش به تنها حدود ۴۲۷ درجه‌ی سلسیوس می‌رسد.

دانشمندان لنگش‌های تکرارشونده‌ در حرکت ستاره‌ی کی۲-۲۲۹ را که نشانگر کشش گرانشی کی۲-۲۹۹بی بود بررسی کردند. از آنجایی که میدان گرانشی یک سیاره به جرمش بستگی دارد، پژوهشگران جرم کی۲-۲۲۹بی که درونی‌ترین سیاره‌ی این سامانه است را حدود ۲.۹ برابر جرم زمین برآورد کردند (جرم سیاره‌ی تیر تنها حدود ۵.۵ درصد جرم زمین است.)

دانشمندان هنگامی که کی۲-۲۹۹بی از دیدگاه زمین، از جلوی ستاره‌اش می‌گذشت آن را بررسی کردند و دریافتند که قطرش تنها حدود ۱.۱۶۵ برابر قطر زمین است. روی هم رفته، این فراسیاره حدود ۶۰ درصد چگال‌تر از زمینست.

پژوهشگران با فرض این که کی۲-۲۹۹بی هم مانند زمین و دیگر سیاره‌های سنگی سامانه‌ی خورشیدی هسته‌ای فلزی دارد، برآورد کردند که هسته‌ی آن احتمالا کمی بیش از دو سوم جرمش را تشکیل داده. بنابراین کی۲-۲۹۹بی را می‌توان سیاره‌ای از گونه‌ی سیاره‌های "گلوله‌ی توپ" مانند سیاره‌ی تیر دانست.

سیاره‌ی تیر سیاره ای عمدتا فلزی است که هسته‌ی فلزی‌اش حدود دو سوم جرم آن را ساخته

یکی از نویسندگان این پژوهش، واردان ادیب‌کیان، از بنیاد اخترفیزیک و علوم فضایی در پورتوی پرتغال به اسپیس دات کام گفت: «تقریبا همه‌ی سیاره‌های کوچک و کم‌جرمی که تا امروز دیده‌ایم دارای همنهشی بسیار همانند زمین بوده‌اند، و ما کم کم داشتیم به این نتیجه می‌رسیدیم که همنهش ساختاری زمین یک همنهش رایج و معمول است و سیاره‌ی تیر تنها یک استثناست. ولی اکنون می‌بینیم که استثناهای دیگری هم هست، و اگر شمار این "استثناها" بیشتر شود، آنها را هم می‌توان ساختارهای رایج دانست.»

سرشت فلزی سنگین کی۲-۲۹۹بی به احتمال بسیار تفاوت شدیدی با همنهش شیمیایی ستاره‌اش دارد. به گفته‌ی پژوهشگران، این نشان می‌دهد که کی۲-۲۹۹بی احتمالا در گذر زمان دگرگونی‌های شدیدی را از سر گذرانده. چه بسا پوسته‌ی اصلی و بخشی از گوشته‌اش به دلیل نزدیکی باورنکردنی به ستاره، در اثر گرما و میدان مغناطیسی آن تبخیر شده، یا شاید هم دچار برخورد سهمگینی شده بوده که بخش بزرگی از لایه‌های بیرونی‌اش را از آن جدا کرده.

همانندی‌های تیر و کی۲-۲۲۹بی می‌تواند نشانگر تاریخ احتمالا یکسان آنها باشد. از همین رو پژوهشگران می‌گویند آگاهی بیشتر درباره‌ی کی۲-۲۲۹بی می‌تواند شناخت ما از ریشه و تاریخ فرگشت تیر و دیگر سیاره‌های از این دست را بالا ببرد.

ادیب‌کیان می‌گوید: «گروه ما و چندین گروه دیگر به شدت در تلاش برای یافتن سامانه‌های دیگری مانند این هستیم تا بتوانیم به نتیجه‌ای استوار درباره‌ی ریشه‌ی تیر و فرا-تیرها دست یابیم.»

این دانشمندان جزییات یافته‌های خود را در شماره‌ی برخطِ ۲۶ مارس نشریه‌ی نیچر آسترونومی منتشر کرده‌اند.

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

تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

twitter.com/1star_7sky

واژه‌نامه:

metal - cannonball - exoplanet - Earth - Mercury - Venus - metallic core - planet - solar system - orange dwarf - star - K2-229 - sun - constellation of Virgo - K2-229 b - gravitational field - rocky planet - Vardan Adibekyan - Institute of Astrophysics and Space Sciences - Porto - Portugal - magnetic field - exo-Mercury - Nature Astronomy

منبع: Space.com

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان