این سیاره پاپ‌کورن فوق‌العاده پف‌کرده: یک عجایب کیهانی که حیرت‌انگیزتر شده است

نام آن WASP-107b است، یک سیاره فراخورشیدی که به دور ستاره ای در فاصله ۲۰۰ سال نوری از ما می چرخد ​​و به دلیل ترکیب غیرمعمولش توجه بشر را به خود جلب کرد. WASP-107b 96 درصد شعاع مشتری است – و چگالی آن کمتر از یک دهم غول گازی منظومه شمسی است.

اکنون، یک تحلیل جدید نشان داده است که این سیاره «پاپ کورن» فوق‌العاده پف کرده، جوی نامتقارن دارد و تفاوت‌های قابل توجهی بین لبه شرقی و غربی دارد. و روش مورد استفاده برای یافتن این عدم تقارن می تواند به کشف سیارات فراخورشیدی بیشتر در آینده کمک کند.

متیو مورفی، ستاره شناس از دانشگاه آریزونا، می گوید: این اولین باری است که عدم تقارن شرقی-غربی هر سیاره فراخورشیدی در حین عبور ستاره خود از فضا مشاهده می شود.

بررسی دقیق سیارات فراخورشیدی – یعنی سیارات خارج از منظومه شمسی – بسیار دشوار است.

آنها بسیار دور، بسیار کم نور هستند و معمولاً در مجاورت ستاره ای دیده می شوند که نور کور کننده آن می تواند اطلاعات را مبهم کند. اما، اگر جهت گیری سیستم به گونه ای باشد که سیاره فراخورشیدی در حال گردش از بین ما، بینندگان و ستاره آن عبور کند، نور ستاره ابزاری می شود که با آن می توانیم جو سیاره فراخورشیدی را بررسی کنیم.

هنگامی که سیاره فراخورشیدی از مقابل ستاره عبور می کند – رویدادی که به عنوان گذر شناخته می شود – مقداری از نور ستاره از جو سیاره فراخورشیدی عبور می کند. برخی از طول موج‌ها می‌توانند توسط اتم‌ها و مولکول‌های موجود در اتمسفر آن جذب و بازتابیده شوند و در نتیجه خطوط روشن‌تر و تیره‌تر در طیف نور جمع‌آوری‌شده توسط ابزار ما ایجاد می‌شود.

این داده ها، همانطور که می توانید تصور کنید، بسیار ضعیف هستند. فقط کوچکترین کسری از درصدی از کل نور ساطع شده توسط یک ستاره از جو یک سیاره فراخورشیدی در حال عبور عبور می کند و توسط آن تغییر می یابد. با این وجود، به لطف این روش، ما اکنون برخی از عناصر جوی را در تعداد کمی از سیارات فراخورشیدی می شناسیم.

WASP-107b در سال۱۳۹۶ کشف شد و ما چند چیز در مورد آن می دانیم. اندازه و تراکم آن ترکیبی شبیه به آب نبات پنبه ای را نشان می دهد. همچنین واقعاً به ستاره خود، یک کوتوله نارنجی، با دوره مداری حدود ۵.۷ روز نزدیک است. این باعث می شود که گرمای سوزان، در حدود ۵۰۰ درجه سانتیگراد (۹۳۰ فارنهایت) باشد.

همچنین به این معنی است که از نظر جزر و مدی قفل شده است: یک طرف سیاره فراخورشیدی همیشه در مقابل ستاره قفل شده است، در روز دائمی. دیگری در شب دائمی است. این می تواند به این معنی باشد که پایانه های سپیده دم و غروب آن – خطی که شب را از روز جدا می کند – ترکیبات مختلفی دارند.

ما قبلاً کمی در مورد آنچه در جو سیاره فراخورشیدی وجود دارد می دانیم. بررسی های قبلی با استفاده از JWST دی اکسید گوگرد، بخار آب، دی اکسید کربن، مونوکسید کربن و ابرهای شنی را نشان داد.

مورفی و همکارانش می خواستند قدمی فراتر بردارند. با استفاده از تکنیک‌های تجزیه و تحلیل جدید و داده‌های JWST، آن‌ها توانستند تفاوت‌ها را در ترکیب جوی بین نیمکره شرقی و غربی سیاره فراخورشیدی تشخیص دهند.

ما قبلاً عدم تقارن را در جو سیارات فراخورشیدی دیده‌ایم. در سیارات فراخورشیدی بسیار داغ، تصور می‌شود که به این دلیل است که جو در اطراف کره زمین می‌چرخد. وقتی به پایانه سحر می رسد، گرم می شود. وقتی به پایانه غروب می رسد، خنک می شود، متراکم می شود و شاید حتی باران می بارد.

آن اکتشافات با استفاده از تکنیک های مختلف انجام شد. این کشف جدید یک پیشرفت است. محققان توانستند نه تنها تفاوت دما را در دو طرف سیاره فراخورشیدی، با سردتر بودن صبح نسبت به عصر، بلکه تفاوت جزئی در کدورت ابر را نیز تشخیص دهند.

این جذاب است، زیرا مدل‌ها نشان می‌دهند که WASP-107b نباید آن نوع عدم تقارن را داشته باشد. اما مشاهدات و تجزیه و تحلیل بیشتری برای حفاری در جزئیات ریزتر مورد نیاز خواهد بود، مانند چگونگی این عدم تقارن در ترکیب شیمیایی سیاره فراخورشیدی.

در همین حال، یک کهکشان کامل در آنجا وجود دارد، با سیارات فراخورشیدی دیگری که جو خود را به رخ می کشند و منتظر نوبت خود در کانون توجه هستند. تکنیک‌های جدیدی که تیم استفاده کرد می‌تواند اطلاعات بیشتری درباره آنها به ما بدهد.

توماس بیتی، اخترشناس دانشگاه علوم پزشکی ویسکانسین-مدیسون، توضیح می‌دهد: این واقعاً اولین بار است که ما این نوع عدم تقارن‌ها را مستقیماً به شکل طیف‌سنجی انتقالی از فضا می‌بینیم، که راه اصلی برای درک اتمسفر سیارات فراخورشیدی است.

‘در واقع شگفت انگیز است.’