جهنمی‌ترین سیاره‌ای که تاکنون یافته شده: سیاره‌ای فرا-داغ با باران آهن مذاب

یک مدعی دیگر برای عنوان "خشن‌ترین فراسیاره" پیدا شد. گویا باید تاجی که مدتی بر سر سیاره‌ی بیگانه‌ی آبی‌فام "اچ‌دی ۱۸۹۷۳۳ بی" بود را برداریم، فراسیاره‌ای که باران شیشه‌ی مذاب در راستایی کج و از پهلو، با سرعت ۸۷۹۰ کیلومتر بر ساعت بر آن می‌بارد [درباره‌اش خوانده بودید: * باران وحشت در یک سیاره آبی‌رنگ].

برداشت هنری از سمت شب وسپ-۷۶بی. دمای سمت روز این فراسیاره‌ی غول بسیار داغ به اندازه‌ایست که فلز را بخار می‌کند. بادهای توفنده و نیروومند بخارِ آهن را به سمت شب که خنک‌تر است می‌برند که در آنجا چگالیده شده و ریزقطره‌های آهن می‌سازد. در سمت چپ این تصویر،  مرز غروب سیاره را می‌بینیم، جایی که گذار روز به شب رخ می‌دهد. تصویر در دو اندازه‌ی بزرگ، بزرگ‌تر

ولی برپایه‌ی پژوهشی تازه، به احتمال بسیار بارانی از آهن در جو چگال و انبوه و آشفته‌ی یک فراسیاره‌ی (سیاره‌ی فراخورشیدی) به نام "وسپ-۷۶بی" (WASP-76 b) می‌بارد، یک "مشتری فراداغ" شگفت‌انگیز که با فاصله‌ی حدود ۶۴۰ سال نوری از خورشید، در راستای صورت فلکی ماهی جای دارد.

وسپ-۷۶بی در زمانِ تنها ۱.۸ روزِ زمینی به گرد ستاره‌ی میزبانش می‌چرخد و مداری آنچنان تنگ و فشرده دارد که با ستاره‌اش درگیر "قفل کشندی" شده و همیشه یک سمتش رو به آنست. دماها در این سمت روز بیش از ۲۴۰۰ درجه‌ی سانتیگراد است -به اندازه‌ای داغ که فلزها را بخار می‌کند- ولی سمت شبش حدود ۱۰۰۰ درجه خنک‌تر (!) است و به ۱۵۰۰ درجه‌ی سانتیگراد می‌رسد.

داوید ارنرایش از دانشگاه ژنو به اسپیس دات کام گفت: «ما باید شناختمان از این که یک اقلیم چیست، یک جَو سیاره‌ای چیست را گسترش دهیم تا بتوانیم این جرم را درک کنیم.»

وسپ-۷۶بی در سال ۲۰۱۳ یافته شده بود. این فراسیاره تقریبا هم‌جرم مشتری است ولی قطرش به حدود دو برابر آن می‌رسد، به احتمال بسیار به این دلیل که تابش‌های هولناکی که از ستاره‌اش دریافت می‌کند جو آن را به اندازه‌ی چشمگیری پف‌آلود کرده. (و یک نکته‌ی کوتاه درباره‌ی فاصله‌ی این فراسیاره: برخی می‌گویند فاصله‌ی وسپ-۷۶بی از زمین حدود ۳۹۰ سال نوری‌ست، ولی این رقم به گفته‌ی ارنرایش دقیق نیست او و همکارانش فاصله‌ی وسپ-۷۶بی را با بهره از داده‌های بی‌اندازه دقیق فضاپیمای اروپایی گایا اندازه گرفته‌اند.)

این پژوهشگران وسپ-۷۶بی را با بهره از "طیف‌نگار اشل برای فراسیاره‌های سنگی و رصدهای طیف‌سنجی پایدار" (اسپرسو، ESPRESSO) در تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه‌ی جنوبی اروپا در شیلی بررسی کردند.

اسپرسو یک شناسه‌ی نیرومند بخار آهن را در مرز "غروب" وسپ-۷۶بی که سمت روزش را از سمت شبش جدا می‌کند ردیابی کردند. ولی چنین شناسه‌ای را در مرز "طلوع" در آن سر سیاره، جایی که سمت شب وارد روز می‌شود ندیدند.

ارنرایش می‌گوید: «حتما چیزی در سمت شب رخ می‌دهد که باعث می‌شود آهن ناپدید شود.»

وی می‌افزاید بهترین توضیح اینست که بادها و چرخش وسپ-۷۶بی آهن تبخیرشده را از سمت روز به سمت شب آن جابجا می‌کنند. خنکی سمت شب به اندازه‌ای هست که باعث چگالش بخار آهن شده و ابرهایی بسازد، که سپس باران آهن را بر آنجا می‌باراند. این باران می‌تواند از همنهش‌هایی مانند سولفید آهن یا هیدرید آهن تشکیل شود.»

این نقاشی به سبک کتاب‌های کمیک نمای نزدیکی از مرز غروب فراسیاره‌ی وسپ-۷۶بی را نمایش می‌دهد. دمای سمت روز این فراسیاره‌ی غول بسیار داغ به اندازه‌ایست که فلز را بخار می‌کند. بادهای توفنده و نیروومند بخارِ آهن را به سمت شب که خنک‌تر است می‌برند که در آنجا چگالیده شده و ریزقطره‌های آهن می‌سازد. بررسی‌های نظری نشان می‌دهند که سیاره‌ای مانند وسپ-۷۶بی که دمای سمت روز آن بسیار داغ‌تر از سمت شبش است باید یک جبهه‌ی چگالش به شکل آبشاری از ابر در مرز غروبش -جایی که گذار روز به شب رخ می‌دهد- داشته باشد که از فرازای بالا به پایین می‌ریزند، مانند این تصویر. اندازه‌ی بزرگ‌تر

ولی ارنرایش می‌گوید: «با توجه به شرایط، محتمل‌ترین [سناریو] اینست که آهن به ریزقطره‌های مایع آهن خالص چگالیده می‌شود.» (وی می‌افزاید احتمالا این باران آهن از راه گردش جوی سرانجام دوباره به سمت روز برمی‌گردد، و به تکرار این چرخه می‌انجامد.»

و شاید این باران به شکل بارش ملایمی هم نباشد، زیرا اختلاف دمای بسیار میان دو نیمه‌ی وسپ-۷۶بی باعث تولید بادهای خروشان سهمگینی می‌شود. به گفته‌ی ارنرایش، برای نمونه، این آهن در هوای سمت روز سیاره به شدت و با سرعت ۱۸۰۰۰ کیلومتر بر ساعت رو به سمت شب آن می‌خروشد.

شگفتی‌های وسپ-۷۶بی به اینجا پایان نمی‌یابد. پژوهشگران می‌گویند جو سمت روز آن احتمالا به دلیل گرمای بسیار بالایی که دریافت می‌کند پف‌آلودتر از سمت شب آنست. پس احتمالا در مرزهای "طلوع" و "غروب" میان دو نیمکره‌ی آن ابرهای بسیار بلندی پیدا می‌شود که از روشنی به سوی تاریکی پایین می‌آیند (به شکل آبشاری از ابر که در مرز غروب از فرازای بالا به پایین می‌ریزند).

ارنرایش می‌گوید: «و چیزی که می‌بارند ریزقطره‌های آب نیست، بلکه ریزقطره‌های آهن است.»

آشوب‌های وسپ-۷۶بی چیزی بیش از فریبندگی برای ما دارد. داده‌های تازه‌ای که درباره‌ی این فراسیاره‌ی شگرف به دست آمده می‌تواند به دانشمندان در پالایش و آزمایش مدل‌های آب و هوا و گردش جهانی کمک کند و به گفته‌ی ارنرایش، به طور کلی به شناخت بهتری درباره‌ی جو فراسیاره‌ها بیانجامد. و وسپ-۷۶بی هم چنین به عنوان یادآوری‌ قانع‌کننده‌ای برای پژوهشگران خواهد بود که ذهن خود را باز نگهدارند، چرا که طبیعت جهان‌هایی با تنوعی گیج‌کننده را تولید می‌کند.

ارنرایش می‌گوید: «فراسیاره‌ها گنجینه‌هایی راستین انباشته از شگفتی‌ها هستند. هر چه بیشتر جستجو می‌کنیم، چیزهای بیشتری می‌یابیم.»

او و همکارانش قصد دارند شگفتی‌های بیشتری از این دست را بکاوند. این یافته‌های تازه، که روز ۱۱ مارس در نشریه‌ی نیچر منتشر شده از رصدهای علمی‌ای به دست آمده که برای نخستین بار با بهره از ابزار "اسپرسو" در سپتامبر ۲۰۱۸ انجام شده بود. اکنون این پژوهشگران می‌خواهند پیمایش گسترده‌ای روی جو فراسیاره‌ها با بهره از اسپرسو انجام دهند، که می‌تواند نشان دهد آیا وسپ-۷۶بی یک داده‌ی پرت است یا عضو رده‌ای بیار عجیب از دنیاها.

ارنرایش می‌گوید: «چیزی که اکنون داریم یک روش به کلی تازه برای ردیابی آب و هوای افراطی‌ترین فراسیاره‌ها است.»

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

تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

twitter.com/1star_7sky

واژه نامه:

WASP-76 b - exoplanet - HD 189733 b - iron - ultrahot Jupiter - constellation Pisces - Earth - gaseous planet - tidally locked - David Ehrenreich - University of Geneva - Switzerland - Jupiter - Europe - Gaia - Echelle Spectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations - ESPRESSO - European Southern Observatory - Very Large Telescope - Chile - dayside - nightside - iron sulfide - iron hydride - atmospheric circulation - Nature

منبع: Space.com

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان