بادهای آهنی و باران های فلزات مذاب سیاره فراخورشیدی جهنمی مشتری را ویران می کند

آن شاخ انگشتان را پایین بیاورید. «بادهای آهنی و باران فلزی» ممکن است عنوانی عالی برای آلبوم یک گروه هوی متال باشد، اما همچنین پیش‌بینی آب و هوای نسبتاً دقیقی برای سیاره فراخورشیدی جهنمی به نام WASP-76b است. کشف بادهای آهنی در این جهان نشان می دهد که برخی از سیارات فراتر از منظومه شمسی چقدر واقعا ‘بیگانه’ هستند.

این سیاره عجیب و غریب و متخاصم فراخورشیدی یا ‘سیاره فراخورشیدی’ که در فاصله ۶۳۴ سال نوری از زمین در صورت فلکی حوت قرار دارد، دمایی در حدود ۴۳۵۰ درجه فارنهایت (۲۴۰۰ درجه سانتیگراد) دارد که به اندازه ای گرم است که آهن را تبخیر کرده و باعث کوبیدن باران های آهنی به سطح سیاره می شود.

این دماهای ترسناک از نزدیکی WASP-76b به ستاره‌اش ناشی می‌شود که آن را به عنوان سیاره «مشتری داغ» طبقه‌بندی می‌کند. این نزدیکی همچنین باعث می شود که سیاره به طور جزر و مدی به ستاره خود قفل شود، به این معنی که یک طرف همیشه رو به خورشید خود است و آن را با تابش دائمی منفجر می کند.

اخیراً، تیمی از دانشمندان دانشگاه ژنو (UNIGE) و مرکز ملی صلاحیت در تحقیقات PlanetS (NCCR PlanetS) وجود بادهای پرسرعتی را کشف کرده‌اند که آهن تبخیر شده را از ‘سمت روز’ دائمی سیاره به آن می‌برد. ‘Nightside’ نسبتا خنک تر، که همیشه رو به فضا است.

هنگامی که در سمت شب WASP-76b قرار می گیرد، به دلیل دمای پایین تر در سمت تاریک دائمی سیاره، آهن متراکم می شود و به صورت قطرات فلز مذاب می افتد.

آنا ریتا کوستا سیلوا، نویسنده ارشد این تحقیق، دانشجوی دکترا در موسسه Astrofísica e Ciências می‌گوید: «این اولین بار است که چنین مشاهدات نوری دقیقی در سمت روز این سیاره فراخورشیدی انجام می‌شود و داده‌های کلیدی در مورد ساختار جوی آن ارائه می‌کند. اسپاچو در بیانیه ای اعلام کرد. مشاهدات ما حاکی از وجود بادهای آهنی قوی است که احتمالاً توسط یک نقطه داغ در جو ایجاد می شود.

هیچ فلزی بیشتر از WASP-76b نیست: رازهای یک سیاره مرموز

سیلوا و همکارانش با رصد نور از سمت روز سیاره با استفاده از طیف‌نگار Echelle برای سیارات فراخورشیدی سنگی و ابزار مشاهدات طیف‌سنجی پایدار (ESPRESSO) نصب شده بر روی تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) به نتیجه‌گیری رسیدند.

ESPRESSO به دلیل دقت و پایداری آن مورد توجه قرار گرفته است و به تیم اجازه می دهد تا طیف های با وضوح بالا WASP-76b را جمع آوری کند. این طیف‌ها نشانه‌ای از اتم‌های آهن در حال حرکت در اتمسفر داغ مشتری را آشکار کردند. این تکنیک که «طیف‌سنجی انتشار با وضوح بالا» نامیده می‌شود، قبلاً خود را ابزاری قدرتمند برای مطالعه جو سیارات فراخورشیدی ثابت کرده است.

کریستف لوویس، اخترشناس UNIGE و عضو خدمه NCCR PlanetS، توضیح داد: «توانایی ESPRESSO برای انجام چنین اندازه‌گیری‌های دقیقی بسیار مهم است. این سطح از دقت به ما امکان می دهد تا فرآیندهای دینامیکی در جو سیارات فراخورشیدی مانند WASP-۷۶ b را با سطح بی سابقه ای از جزئیات کشف کنیم.

از زمانی که WASP-76b برای اولین بار در سال ۲۰۱۳ کشف شد، در خط مقدم تحقیقات سیارات فراخورشیدی قرار داشت. هرگز از سرفصل ها دور نیست و همچنان ذهن را با شرایط خشونت آمیز خود درگیر می کند، شرایطی که برخی از ما را سپاسگزار زندگی در یک منظومه شمسی نسبتاً رام کرده است.

به عنوان مثال، در آوریل امسال، محققان یک اثر رنگین کمان مانند به نام ‘شکوه’ را در جو این سیاره خشن مشاهده کردند. این اولین باری بود که شکوه، آرایش رنگین کمان مانند حلقه‌های نورانی رنگارنگ و متحدالمرکز که فقط در شرایط خاص رخ می‌دهند، در خارج از منظومه شمسی دیده می‌شد.

این یافته و کشف جدید بادهای آهنی نشان می دهد که اتمسفر سیارات فراخورشیدی چقدر می تواند پیچیده باشد. کشف جدید بادهای آهنی، به ویژه، می تواند به دانشمندان در ساخت مدل های سه بعدی از آب و هوای این سیاره فراخورشیدی کمک کند، که می تواند روزی به آنها کمک کند تا پدیده های مشابهی را که در دیگر سیارات داغ مشتری و انواع مختلف سیارات فراخورشیدی رخ می دهد، پیش بینی کنند.

دیوید ارنریچ، عضو تیم اکتشاف، محقق و عضو تیم NCCR PlanetS، نتیجه‌گیری کرد: «کار بر روی WASP-۷۶ b به ما نشان می‌دهد که شرایط جوی فوق‌العاده چقدر می‌تواند در مشتری‌های بسیار داغ باشد». تحلیل عمیق این نوع سیاره اطلاعات ارزشمندی را برای درک بهتر اقلیم سیاره ای به طور کلی در اختیار ما قرار می دهد.