دانشمندان سرانجام نگاهی خوب به یک سیارات فراوان می اندازند

adminژانویه 28, 2025

59 خواندن این مطلب 4 دقیقه زمان میبرد

دانشمندان سرانجام نگاهی خوب به یک سیارات فراوان می اندازند

بعضی اوقات سیارات سنگی به نفع خودشان خیلی به ستاره های خود نزدیک می شوند. وقتی این اتفاق بیفتد ، تابش شدید ستاره می تواند آنها را تبخیر کند. اگر گرانش آنها ضعیف باشد ، گازهای به دست آمده به فضا فرار می کنند و مسیری شبیه به دنباله دار ساخته شده از مواد شیمیایی را تولید می کنند که زمانی پوست پوست ، گوشته و هسته سیاره بودند.

چنین سیاره ای فرو ریخته ، K2-22B ، با جزئیات با تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) مشاهده شد و به محققان منظره ای نادر از ترکیب شیمیایی فضای داخلی سیاره راک ارائه داد.

در سال 2015 یافت شد ، K2-22B در یک ستاره کوچک در 787 سال نوری حرکت می کرد و هر 9 ساعت یک مدار را به پایان می رساند. خیلی کوچک برای دیدن مستقیم ، K2-22B کشف شد زیرا نور ستاره او توسط ابرهای گرد و غبار و گاز که این سیاره به طور دوره ای از آن ساطع می شود ، تاریک شد. تاکنون فقط چهار سیاره از این دست پیدا شده است.

ستاره شناس نیک تاسای از دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا ، که نتایج جلسه انجمن نجوم ایالات متحده را ارائه می داد ، گفت: “سیارات سنگی تمایل دارند که خود را از درون خود نگه دارند.” (این کار همچنین به عنوان یک پیش نویس بارگذاری می شود در حالی که تحت بررسی شریک زندگی قرار می گیرد.) “این سیستم ها فرصتی بی نظیر را برای ما فراهم می کنند تا هنگام پرتاب آنها به فضا ، لایه های درونی خود را مطالعه کنیم.”

“احتمالاً هنوز کمی گوشت استخوان وجود دارد.”

مشاهدات JWST آهن ، فلز سنگین را پیدا نکرد ، که معمولاً در هسته های سیارات سنگی یافت می شود. این غیبت نشان می دهد که هسته دست نخورده باقی مانده است. با این حال ، این تلسکوپ شواهدی از مواد معدنی سیلیکات منیزیم پیدا کرد ، که نشان می دهد گوشته می تواند تبخیر شود ، اگرچه “احتمالاً هنوز هم کمی گوشت استخوانی وجود دارد.”

JWST همچنین نکات مربوط به گازها مانند اکسید نیتریک و دی اکسید کربن را پیدا می کند ، که معمولاً با تبخیر اجسام یخ همراه است. این یافته محققان را متعجب کرد زیرا با توجه به دمای بالایی که سیاره تجربه می کرد ، مدت ها قبل مجبور به ناپدید شدن شدند.

ستاره شناس دانشگاه لیدز ریچارد بوث ، که در این مطالعه گنجانده نشده است ، نتایج طیف سنجی “بسیار شگفت آور” است. بوت گفت: “ما انتظار داشتیم ترکیب شبیه به گوشته زمین را با مواد معدنی مانند منیزیم سیلیکات ببینیم و آنها نکاتی درباره آن می بینند.” “شما فقط انتظار ندارید مواد یخی که در این دما زنده مانده اند.”

نویسندگان حدس می زنند که این سیاره ممکن است بیشتر از ستاره شکل گرفته باشد از آنچه که قبلاً تصور می شد و ممکن است با تداخل گرانشی به مدار نزدیک تر سوق داده شود. از آنجا که ستاره میزبان K2-22B بخشی از یک سیستم باینری است که در آن دو ستاره به یکدیگر می روند ، باید چنین آشفتگی هایی را انتظار داشته باشد.

مشاهدات طولانی مدت

محققان سیارات سیارات پس از اولین تبخیر فاجعه بار در خارج از کشور در سال 2012 ، این مشاهدات را پیش بینی کرده اند.

برای تجزیه و تحلیل باقیمانده های K2-22B ، محققان تکنیکی به نام طیف سنجی انتقال را هدف قرار داده اند. از آنجا که مواد مختلف طول اشعه موج خاصی را مسدود و آزاد می کنند ، دانشمندان می توانند از نور ستاره برای تعیین ترکیب شیمیایی گرد و غبار و گازهایی که در اطراف آن می چرخند استفاده کنند. این مانند اثر انگشت شیمیایی است که توسط نور آشکار می شود.

JWST به ویژه برای این کار مناسب است ، زیرا امضاهای شیمیایی سنگ ها و مواد معدنی فقط در نور مادون قرمز قابل مشاهده است که بیشتر تلسکوپ های کیهانی دیگر (از جمله تلسکوپ فضایی هابل) غیر حساس هستند. علاوه بر این ، ستاره K2-22B آنقدر ضعیف است که فقط یک تلسکوپ بسیار بزرگ مانند JWST ، با آینه اولیه 6.5 متری خود ، می تواند نور کافی را برای یافتن این امضاها جمع کند.

حتی با وجود JWST ، تاسای و همکارانش با تماشای K2-22B با چالش هایی روبرو شده اند. از چهار تلاش برای تصرف سیاره ، عبور از جلوی ستاره ، تنها یک مورد به وضوح موفق شد. این گروه انتظار دارد که فرصت های نظارت آینده بیشتر شود.

برای تعیین آرایش اصلی K2-22B ، محققان اکنون شروع به تبدیل فرآیندهای مهندسی می کنند که مانتوی روی کره زمین را به گرد و غبار تبدیل کرده اند. به عنوان مثال JWST در حال تماشای سیلیکات منیزیم است ، اما ممکن است این ماده با توجه به دفن زمان آن در کره زمین ، برخی از تغییرات اساسی شیمیایی را پشت سر بگذارد. عقب نشینی این فرآیندها می تواند به ترجمه داده های JWST در زمینه زمین شناسی سیاره ای کمک کند.

“فقط تعداد معدودی از سیارات تجزیه کننده وجود دارد ، بنابراین نیازی به این مدل های ژئوشیمیایی نیست ، زیرا واقعاً انتظار نداشت که کسی بتواند این کار را انجام دهد.”

تاسای گفت: این یک کار برای ژئوفیزیک است. وی افزود: “فقط تعداد معدودی از سیارات در حال تجزیه وجود دارد ، بنابراین نیازی به این مدل های ژئوشیمیایی نیست زیرا واقعاً انتظار نداشت که کسی بتواند این کار را انجام دهد.”

به تازگی ، محققان کاندیدای جدید امیدوارکننده ای را برای مشاهدات آینده سیارات تجزیه کننده شناسایی کرده اند: BD+054868AB. این سیاره ، که توسط ماهواره ماهواره Survey Survey Survey (TESS) ناسا کشف شده است ، هر دو دم عقب و پیشرو پودر را نشان می دهد. از آنجا که BD+054868AB به زمین نزدیکتر است ، ستاره مهمان نواز آن تقریباً 100 برابر روشن تر از K2-22B ظاهر می شود ، که به طور بالقوه آن را به یک هدف بسیار بهتر برای طیف سنجی انتقال JWST تبدیل می کند.

تاسای گفت: “فکر می کنم دلیل خوبی برای خوب به نظر برسد.” “داشتن داده های دقیق تر در هر دو سیاره بسیار عالی خواهد بود.”

-javier Barbuzano (javibarbuzano) ، نویسنده علوم