شناسایی سنگین‌ترین عنصر شناخته‌شده در جو دو سیاره فراخورشیدی

اخترشناسان به‌تازگی، باریُم، سنگین‌ترین عنصر شناخته‌شده را در جو دو سیاره فراخورشیدی بسیار داغ مشاهده کرده‌اند که در آن‌ها آهن مایع و جواهرات از آسمان می‌بارد. باریم موجود در این سیارات، غیرعادی‌تر از آن چیزی است که قبلا تصور می‌شد.

نویسنده اصلی این تحقیق، توماس آزودو سیلوا، دانشجوی دکترا در دانشگاه پورتو و موسسه اخترفیزیک و علوم فضایی پرتغال در این‌باره گفته است:

این به نوعی یک کشف “تصادفی” بود. ما به‌طور خاص، انتظار یا به دنبال باریم نبودیم و باید بررسی می‌کردیم که این باریم واقعاً از این سیاره می‌آمد، چراکه این عنصر قبلاً هرگز در هیچ سیاره فراخورشیدی دیده نشده است.

سیارات فراخورشیدی عجیب و غریب

دو سیاره فراخورشیدی، WASP-76 b و WASP-121 b، به دور ستارگان خارج از منظومه شمسی می‌چرخند. آنها به‌عنوان “سیاره مشتری فوق داغ” دسته‌بندی می‌شوند زیرا از نظر اندازه شبیه مشتری، بزرگترین سیاره منظومه شمسی هستند. اما این سیارات فراخورشیدی دمای سطح فوق‌العاده‌ای بالایی نیز دارند که بسیار بالاتر از 1000 درجه سانتی‌گراد است. افزایش دما در این سیارات فراخورشیدی از این واقعیت ناشی می‌شود که هر سیاره نزدیک به ستاره میزبان خود قرار دارد و یک مدار منفرد را در حدود یک یا دو روز، کامل می‌کند.

دمای بسیار بالای این سیارات فراخورشیدی به این دنیاها ویژگی‌های غیرعادی را داده است. به‌طور مثال سیاره WASP-76 b بارش آهن را از آسمان تجربه می‌کند، در حالیکه در WASP-121b، ابرهای فلزی و باران سنگ‌های قیمتی مشاهده می‌شود.

یک کشف شگفت‌انگیز

ستاره‌شناسان از یافتن باریم در جو فوقانی این سیارات فراخورشیدی شگفت‌زده شدند. این عنصر 2.5 برابر سنگین‌تر از آهن است.

توماس آزودو سیلوا همچنین گفته است:

بخش گیج‌کننده و غیرمعمول این است که چرا چنین عنصر سنگینی در لایه‌های بالایی جو این سیارات وجود دارد؟!

اولیویه دمنجون، محقق فوق دکتری در دانشگاه پورتو و موسسه اخترفیزیک و علوم فضایی‌ و یکی از نویسندگان این مطالعه نیز گفته است:

با توجه به گرانش بالای سیارات، ما انتظار داریم عناصر سنگینی مانند باریم به سرعت در لایه‌های پایینی جو سقوط کنند.

در حالیکه محققان هنوز در مورد مکانیسم آن مطمئن نیستند، این کشف نشان می‌دهد که جو چنین سیارات فراخورشیدی می‌تواند بسیار عجیب‌تر از آنچه قبلا تصور می‌شد باشد.

دمانگئون یکی دیگر از محققان گفته است:

از آنجایی که اتمسفر آنها گازی، گرم و بسیار گسترده است، بنابراین رصد و مطالعه آنها نسبت به سیارات کوچکتر یا سردتر، بسیار آسان‌تر است.

این تیم از ابزاری در تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا (ESO’s VLT) به نام اسپرسو استفاده کرد که نور ستاره‌ای را که از جو یک سیاره فراخورشیدی عبور می‌کند، تجزیه و تحلیل می‌کند. بر اساس ویژگی‌های نور ستاره، می‌توان به طور معکوس محاسبه کرد که قبل از رسیدن به آنالایزر باید از چه جوی عبور کرده و عناصری از جمله باریم در آن جو زندگی می‌کنند.

این نتایج جدید نشان می‌دهد که ما فقط سطح اسرار سیارات فراخورشیدی را خراشیده‌ایم. با ابزارهای آینده مانند طیف‌نگار اشل پراکندگی بالا ArmazoNes که بر روی تلسکوپ بسیار بزرگ آینده ESO فعالیت می‌کند، اخترشناسان قادر خواهند بود جو سیارات فراخورشیدی بزرگ و کوچک، از جمله سیارات سنگی شبیه به زمین را مطالعه کرده و در عمق بسیار بیشتر و برای جمع‌آوری سرنخ‌های بیشتر در مورد ماهیت این جهان‌های عجیب و غریب کاوش کنند.

منبع: Interestingengineering