سیاره فراخورشیدی «انایپوشا» یا GJ 1214 b، یک دنیای مهآلود است که به دور یک ستاره کوتوله سرخ در فاصله حدود ۴۷ سال نوری از زمین میچرخد. این سیاره که قبلاً شبیه به «مینینپتون» تصور میشد، اکنون با مشاهدات دقیق تلسکوپ جیمز وب (JWST) به سیارهای شبیه به «زهره» تشبیه شده است – اما در ابعادی بسیار بزرگتر.
این یافته، انایپوشا را به اولین نمونه از یک نوع جدید سیاره تبدیل کرده است که اخترشناسان آن را «ابرزهره» مینامند.
انایپوشا یکی از مورد مطالعهترین سیارات فراخورشیدی است. این سیاره در سال ۱۳۸۷ کشف شد و جرم و شعاع آن چیزی بین زمین و نپتون تخمین زده شد. مشاهدات بعدی نشان داد که این سیاره جو قابلتوجهی دارد.
سیارات فراخورشیدی با این جرم معمولاً در یکی از دو دسته قرار میگیرند. دسته اول، «ابرزمینها» هستند که سیارات سنگی بزرگتر از زمین با جوهایی غنی از هیدروژن (در صورت وجود) هستند. دسته دوم، «مینینپتونها» هستند که اندازه مشابهی دارند اما ترکیب متفاوتی دارند، از جمله جوهای متراکم غنی از هیدروژن و هلیوم و شاید اقیانوسهایی مایع که سطح آنها را میپوشانند.
مینینپتونها رایجترین دسته در میان بیش از ۵۸۰۰ سیاره فراخورشیدی تأییدشده تا زمان نگارش این متن هستند، که جالب است زیرا در منظومه شمسی هیچ همتای مستقیمی برای آنها نداریم.
هم ابرزمینها و هم مینینپتونها برای دانشمندان جذاب هستند، زیرا اگر شرایط دیگری مناسب باشد، ممکن است برای حیات (به شکلی که میشناسیم) قابل سکونت باشند. این یکی از دلایلی است که اخترشناسان انایپوشا را با دقت مطالعه میکنند، سیارهای که شعاع آن ۲.۷ برابر زمین و جرم آن ۸.۲ برابر زمین است.
با این حال، این سیاره بسیار نزدیک به ستاره میزبان خود، «اورکاریا»، است و بنابراین دمای آن بسیار بالاست و احتمالاً قابل سکونت نیست. اما نزدیکی آن به زمین، مشاهده آن را نسبتاً آسان میکند و میتواند اطلاعاتی ارائه دهد که به درک بهتر سیارات مشابه در دیگر نقاط کهکشان کمک کند.
اما انایپوشا چالشهایی نیز دارد. جو این سیاره آنقدر ضخیم است که دیدن درون آن آسان نیست. بااینحال، مقالهای که در سال ۱۴۰۲ منتشر شد و بر اساس مشاهدات تلسکوپهای جیمز وب و هابل بود، نشان داد که ممکن است جو این سیاره غنی از آب باشد و فلزات بخار شده نیز در آن وجود داشته باشند.
اکنون، تحقیقات جدید نشان میدهد که شاید چیزی را نادیده گرفته باشیم. گروهی از پژوهشگران به رهبری «اورت شلوین» از دانشگاه آریزونا و «کازوماسا اوهنو» از رصدخانه نجومی ملی ژاپن، دادههای عبور انایپوشا از مقابل ستاره را مطالعه کردند و به نتایج غیرمنتظرهای دست یافتند.
وقتی این سیاره فراخورشیدی در مدار ۱.۶ روزه خود از مقابل ستاره میگذشت، دادههای جیمز وب نشان داد که نور ستاره هنگام عبور از جو انایپوشا تحت تأثیر دیاکسید کربن قرار میگیرد. غلظت این دیاکسید کربن مشابه غلظت بیش از ۹۶ درصدی دیاکسید کربن در جو زهره است.
اما این سیگنال بسیار ضعیف بود.
اوهنو میگوید: «سیگنال دیاکسید کربن شناساییشده در مطالعه اول بسیار کوچک بود و بنابراین نیاز به تحلیل آماری دقیقی داشت تا واقعی بودن آن تأیید شود. همزمان، به بینشهای فیزیکی و شیمیایی نیاز داشتیم تا ماهیت واقعی جو GJ 1214 b را استخراج کنیم.»
بنابراین، در مقاله دوم، پژوهشگران مدلهای نظری ارائه کردند که بتواند دادهها را توضیح دهد. سناریویی که بیشترین تطابق را با مشاهدات داشت این بود که جو انایپوشا در ارتفاعات پایینتر از فلزات غالب است و فقط مقادیر نسبتاً کمی هیدروژن در آن وجود دارد.
در ارتفاعات بالاتر، جو شامل مهی متراکم از آئروسلها و دیاکسید کربنی است که اندازهگیریها به آن اشاره کردهاند. از این یافتهها، مفهوم «ابرزهره» پدیدار شد: دنیایی شبیه زهره، بسیار داغ و خفهشده در جوی غنی از کربن که مشاهده آن دشوار است.
بااینحال، این سیاره فراخورشیدی همچنان چالشبرانگیز باقی مانده است. این امضای مشاهدهشده آنقدر کوچک است که برای تأیید نتیجهگیریهای تیم، پیگیریهای دقیقتری لازم خواهد بود، بهویژه چون با پدیدهای جدید روبهرو هستیم.
پژوهشگران مینویسند: «ما بر اهمیت مشاهدات دقیق برای تأیید وجود جو غالب از فلزات تأکید داریم، زیرا این موضوع چالشهایی برای درک متعارف از ساختار داخلی و تکامل زیرنپتونها ایجاد میکند.»
