کشف سیاره‌ فراخورشیدی که کاملا سیاه است!

ایران اکازیون:ستاره شناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل کشف کردند که سیارۀ WASP-12b تقریبا هیچ نوری را بازتاب نمی‌دهد و همین باعث شده است بسیار سیاه به نظر برسد. نور خواری این سیاره به دلیل توانایی خاصش در به دام انداختن حداقل ۹۴ درصد نور مرئی داخل اتمسفرش می‌باشد.

به گزارش بیگ بنگ، این سیاره در آوریل سال ۲۰۰۸ توسط جست‌وجوی وسیع انگلستان به دنبال سیارات(WASP) کشف شد. این سیاره‌ی فراخورشیدی به دور WASP-12 که یک ستاره‌‌ زرد کوتوله در صورت فلکی ارابه ران است می چرخد، این ستاره ۱۳۹۳ سال نوری با زمین فاصله دارد. این سیاره با جرمی ۱.۴ برابر مشتری، شعاعی تقریبا دو برابر مشتری و سالی کمی طولانی تر از یک روز زمین دارد و به عنوان یک “مشتری داغ” دسته‌بندی شده است.

WASP-12b به حدی به ستاره‌ی میزبان خود نزدیک است که سمت روز آن به اندازه‌ی ۲۵۴۰ درجه‌ سلسیوس گرم می‌شود و به دلیل نیروهای جزر و مدی شدید همانند یک توپ راگبی در می‌آید. از زمان کشف این سیاره چندین تلسکوپ از جمله هابل، تلسکوپ فضایی اسپیتزر ناسا و رصدخانه‌ی پرتو ایکس چاندرا آن را بررسی کرده‌اند. رصدهای پیشین توسط اسپکتوگراف منشاهای کیهانی هابل (COS) نشان داده است که WASP-12b ممکن است در حال کوچک شدن باشد. ابزار هابل موادی را شناسایی کرده که از اتمسفر بسیار داغ شده‌ی سیاره به درون ستاره ریخته می‌شود.

تیلور بل، ستاره‌شناس دانشگاه مک گیل و یکی از نویسندگان این مطالعه، حال با استفاده از اسپکتوگراف تصویربرداری تلسکوپ فضایی هابل(STIS) میزان ِ نوری که WASP-12b بازتاب می‌کند را به منظور فهم ترکیبات اتمسفر آن اندازه‌گیری کرده‌ است. بل می‌گوید: « نتایج به دست آمده تعجب برانگیز بودند! آلبدوی اندازه‌گیری شده‌ی WASP-12b حداکثر ۰.۰۶۴ است. این میزان بسیار کم است و همین باعث می‌شود تا این سیاره تاریک‌تر از آسفالت نو باشد.» این سیاره در واقع بازتابی دو برابر کمتر از ماه با آلبدوی ۰.۱۲ دارد.

محققان توضیح می‌دهند: «ما آلبدوی هندسی نوری WASP-12b را اندازه گرفته‌ایم که معادل با نوری است که به سمت منبع نور برگشت داده می‌شود و مقادیری بالای ۱ دارد. این در مقابل آلبدوی باند قرار دارد که مجموع میزان انرژی منعکس شده در تمام طول موج‌ها را توصیف می‌کند و همیشه بین ۰ تا یک قرار می‌گیرد.» بل اضافه کرد: « قانون آلبدو نشان می‌دهد چیزهایی بسیاری در مورد WASp-12b و دیگر سیارات فراخورشیدی وجود دارد که ما هنوزاز آن بی‌خبریم.»

داده‌های جدید هابل نشان می‌دهد اتمسفر این سیاره‌ی فراخورشیدی شامل اتم‌های هیدروژن و هلیوم است. بر اساس نتایج این تیم، دمای بالای سطح در WASP-12b احتمالی‌ترین توضیح برای قانون آلبدوی سیارات فراخورشیدی می‌باشد. بل می‌گوید: « سیارات مشتری‌ داغ دیگری کشف شده‌اند که بسیار سیاه می‌باشد اما دمای آن بسیار خنک‌تر از WASP-12b می‌باشد. در این سیاره‌ها به نظر می‌رسد ابرها و مواد قلیایی دلیل جذب نور می‌باشند اما در مورد WASP-12b به دلیل دمای بسیار بالای آن این صادق نیست.»

سمت روز WASp-12b به حدی داغ است که ابرها تشکیل نمی‌شوند و مواد قلیایی یونیزه می‌شوند. این سیاره به حدی داغ است که توانایی تجزیه‌ی مولکول‌های هیدروژن به هیدروژن اتمی را دارد و باعث می‌شود اتمسفر آن همچون اتمسفر یک ستاره‌ی کم جرم عمل کند تا همچون اتمسفر یک سیاره. و همین قانون آلبدوی سیارات فراخورشیدی را پدید می‌آورد.

اما سمت شب سیاره داستانی متفاوت دارد. دمای این سمت ۱۳۴۰ درجه‌ی سلسیوس خنک‌تر است که امکان تبدیل شدن آب به بخار و تشکیل ابر را فراهم می‌کند. رصد‌های پیشین هابل از مرز شب و روز شواهدی از بخار آب و احتمالا ابر و مه در اتمسفر را تشخیص داده است. بر اساس گفته‌های ستاره‌شناسان، WASP-12b دومین سیاره‌ای است که معیارهای آلبدو را به صورت طیفی تفکیک کرده است. سیاره‌ی مشتری داغ دیگر HD 189733b نام دارد. داده‌های جمع‌آوری شده توسط دانشمندان امکان تشخیص ِ اینکه آیا WASP-12b  بیشتر نور را به سمت قسمت آبی یا قسمت قرمز طیف منعکس می‌کند فراهم کرده است.

نتایج حاصل از HD 189733b پیشنهاد می‌دهند سیارات فراخورشیدی رنگ آبی تیره دارد اما WASP-12b هیچ نوری در هیچ طول موجی منعکس نمی‌کند. اما این سیاره به دلیل دمای بالایش از خود نور منتشر می‌کند و رنگ قرمزی همچون فلز داغ به خود گرفته است. بل می‌گوید:‌« این واقعیت که اولین دو سیاره‌ی فراخورشیدی با آلبدوی طیفی اندازه‌گیری شده  تفاوت‌های بسیاری از خود نشان می‌دهند نشان دهنده‌ی اهمیت این نوع رصدهای طیفی است و تنوع بسیار بالا بین مشتری‌های داغ را نشان می‌دهد.» نتایج این تحقیقات در Astrophysical Journal Letters  منتشر شده است.

ترجمه: معصومه رحیمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sci-news.com