رصد سیاره فراخورشیدی فوق داغ

به گزارش گروه وب گردی خبرگزاری صدا و سيما، یک سیاره فراخورشیدی در فاصله هزار و ۳۶۰ سال نوری از زمين، آنقدر به ستاره خود نزدیک است که ابر‌های آن از سنگ‌های بخار شده تشکیل شده‌اند. این ستاره که «WASP-۱۷۸ b» نام دارد، به دور «WASP-۱۷۸»، ستاره جوان و سفید رنگی که جرم آن دو برابر خورشید است، در مداری بسیار کوتاه تنها در مدت ۳.۳ روزه می‌چرخد.

در چنین فاصله نزدیکی، میزان دما آنقدر زیاد است که سیاره در رده فوق داغ طبقه‌بندی می‌شود و این سیاره احتمالاً شدیدترین نوع سیاره فراخورشیدی است که می‌شناسیم.
مطالعه جدید آب و هوای این دنیای وحشی، که برای اولین بار صورت گرفته، مونوکسید سیلیکون (SiO) را در اتمسفر آن شناسایی کرده است.
دیوید سینگ، اخترفیزیکدان از دانشگاه جان هاپکینز، گفت: ما هنوز درک خوبی از آب و هوا در محیط‌های سیاره‌ای مختلف نداریم. هنوز میزان شناخت ما از سیاره‌های فراخورشیدی پایین است و قدرت پیشبینی آب و هوایی آن‌ها هم اندک است.
از اصطلاح ژوپیتر داغ (hot Jupiter) یا مشتری داغ برای اشاره به سیارت داغ بسیار نزدیک به ستاره خود استفاده می‌شود. همانطور که از نام آن پیداست، این دنیا‌ها مانند مشتری، غول‌های گازی هستند، اما در ضمن بسیار داغ هستند، زیرا آن‌ها در مدار‌های بسیار نزدیکی با ستاره‌های خود قرار دارند، حتی برخی از آن‌ها در کمتر از یک روز به اطراف می‌چرخند.
شکل‌گیری این سیارات برای ما معماگونه است: آن‌ها نمی‌توانند در مدار فعلی خود شکل گرفته باشند، زیرا گرانش، تشعشع و باد‌های شدید ستاره‌ای باید مانع از جمع شدن گاز‌ها گرد هم شده باشد. با این حال، بیش از ۳۰۰ مشتری داغ تا به امروز شناسایی شده است. ستاره‌شناسان بر این باورند که آن‌ها دورتر از ستاره‌های خود شکل می‌گیرند و بعد به سمت داخل مهاجرت می‌کنند.
جرم «WASP-۱۷۸ b» حدود ۱.۴ برابر مشتری و ۱.۹ برابر اندازه آن است. دمای این سیاره فراخورشیدی، به دمای ۲ هزار و ۱۷۷ درجه سانتیگراد هم می‌رسد. این دما نقطه مناسبی برای تشخیص سیلیکات تبخیر شده است: مطالعات نظری نشان داده‌اند که انتظار می‌رود مونوکسید سیلیکون در دمای بالاتر بالاتر از ۲ هزار درجه کلوین قابل تشخیص باشد.

چطور متوجه این سیارات فراخورشیدی می‌شویم؟
هرگاه. سیاره فراخورشیدی بین ما و ستاره میزبانش قرار بگیرد، با هر گذر، مقداری از نور ستاره توسط اتم‌های موجود در جو سیاره فراخورشیدی جذب می‌شود. هر عنصر طول موج متفاوتی را جذب یا ساطع می‌کند، از همین می‌توان به عنوان سیگنالی در طیف نور دریافتی از ستاره شناسایی کرد.
سیگنال دریافتی در زمان کوتاهی دریافت می‌شود، اما اخترشناسان می‌توانند با کنار هم گذاشتن اطلاعات گذرها، طیف را برای دریافت سیگنال قابل خواندن تقویت کنند. با استفاده از این روش، فلزات تبخیر شده مانند تیتانیوم، آهن و منیزیم در جو «مشتری‌های داغ» شناسایی شده‌اند.
گروهی از محققان به رهبری سینگ و همکارش جاش لوترینگر از دانشگاه یوتا از تلسکوپ فضایی هابل برای به دست آوردن طیف «WASP-۱۷۸ b» استفاده کردند و سیگنالی یافتند که تا حالا پیدا نشده بود. بر اساس تجزیه و تحلیل آن‌ها، معلوم شد که سیلیکون و منیزیم در جو سیاره وجود دارد.
«WASP-۱۷۸ b»، مانند تمام مشتری‌های داغ شناخته شده، به طور جزر و مدی به ستاره خود قفل شده است. یعنی یک طرف در روز دائمی رو به ستاره است و یک طرفش هم در شب دائمی است. این باعث ایجاد تفاوت بسیار زیاد دما بین دو نیمکره سیاره فراخورشیدی می شود که به نوبه خود یک چرخش جوی سریع بین دو نیمکره ایجاد می‌کند.
در سمت شب سیاره فراخورشیدی، ممکن است دما به اندازه کافی پایین باشد تا بخار‌ها به ابر‌های بارشی تبدیل شوند.