نگاهی به آب‌وهوای یک غول فراخورشیدی با جیمزوب

دانشمندان با استفاده از داده‌های تلسکوپ فضایی «جیمز وب»، موفق شده‌اند جزئیات تازه‌ای از جو یک سیاره فراخورشیدی را شناسایی کنند.

کد خبر: ۴۲۳۱۶۸

تاریخ : ۲۷ خرداد ۱۴۰۵ - ۱۵:۰۲

نوشته

به گزارش شهرآرانیوز؛ تلسکوپ فضایی «جیمز وب» با کیفیت رصدی بی‌سابقه خود، دقیق‌ترین نگاه‌ها را به سیارات دوردست تا به امروز به ما می‌دهد.

جهانی را تصور کنید که پیش‌بینی آب و هوا در آن، وزش باد با سرعت ۱۸ هزار کیلومتر در ساعت و بارش شبانه فلز مایع، یاقوت و یاقوت کبود را پیش‌بینی می‌کند.

این واقعیت آشفته‌ای است که اخترشناسان برای سیاره فراخورشیدی موسوم به «WASP-۱۲۱b» که یک «مشتری فوق داغ» که در میان خشن‌ترین سیارات شناخته شده فراتر از منظومه شمسی قرار دارد، کنار هم قرار داده‌اند.

این غول گازی در فاصله‌ای بسیار نزدیک به دور ستاره میزبان خود می‌چرخد که یک سال در آنجا فقط ۳۰.۵ ساعت طول می‌کشد. در این فاصله نزدیک، یعنی آنقدر نزدیک که اگر نزدیکتر شود، گرانش ستاره شروع به از هم پاشیدن آن می‌کند، نیرو‌های جزر و مدی عظیم ستاره میزبان، سیاره را از یک کره به شکلی شبیه به توپ فوتبال آمریکایی تبدیل کرده‌اند. دما در سمت روز آن به اندازه‌ای بالا می‌رود که فلزات را تبخیر می‌کند، در حالی که مطالعات قبلی نشان داده بودند که آهن ممکن است متراکم شده و به صورت باران در سمت شب که خنک‌تر است، ببارد.

اکنون ستاره‌شناسان با استفاده از داده‌های تلسکوپ فضایی «جیمز وب» (JWST) قطعه دیگری را به تصویر هواشناسی این جهان اضافه کرده‌اند.

طبق این مطالعه، محققان با ردیابی تغییرات ظریف در نور ستاره‌ای که از جو WASP-۱۲۱ b عبور می‌کند، هنگام عبور سیاره از مقابل ستاره‌اش، تفاوت‌هایی را بین شرایط جوی در طلوع و غروب آن تشخیص دادند.

سیریل گپ (Cyril Gapp)، نویسنده اصلی این مطالعه از موسسه نجوم ماکس پلانک در آلمان در بیانیه‌ای گفت: «جیمز وب» با کیفیت رصدی بی‌سابقه خود، دقیق‌ترین نگاه‌ها را به سیارات دوردست تا به امروز به ما می‌دهد. ما با اندازه‌گیری چگونگی تغییر جذب نور ستاره هنگام چرخش WASP-۱۲۱ b، طول جغرافیایی جو آن را بر اساس طول جغرافیایی بررسی می‌کنیم.

{$sepehr_key_222239}

مشاهدات نشان می‌دهد که منطقه عصرگاهی این سیاره که از نور روز خارج می‌شود، داغ‌تر از همتای صبحگاهی آن است. محققان می‌گویند این یافته با باد‌های قدرتمندی که گرما را از سمت روز بسیار داغ سیاره به سمت شب خنک‌تر آن منتقل می‌کنند، سازگار است.

از آنجا که WASP-۱۲۱ b به صورت جزر و مدی یا اصطلاحا کشندی به ستاره خود قفل شده است، یک نیم‌کره دائماً رو به ستاره است، در حالی که نیم‌کره دیگر در تاریکی باقی می‌ماند. با این حال، در طول یک گذر، سیاره به اندازه کافی از نقطه دید «جیمز وب» می‌چرخد تا مناطق مختلف جو آن قابل مشاهده باشد.

محققان با بررسی چگونگی تغییر سیگنال جوی در طول زمان دریافتند که سمت عصرگاهی کمی بیشتر از سمت صبحگاهی، نور ستاره را جذب می‌کند. محققان همچنین تغییراتی را در سیگنال‌های مرتبط با بخار آب و مونوکسید کربن شناسایی کردند که آنها را به عنوان شواهدی از تفاوت دما در سراسر جو تفسیر می‌کنند.

این مطالعه نشان می‌دهد که سمت عصرگاهی داغ‌تر به اندازه کافی گرم به نظر می‌رسد که مولکول‌های آب را در جو بالایی تجزیه کند. در همین حال، سمت خنک‌تر صبحگاهی ممکن است تا حدی توسط ابر‌های ساخته شده از کانی‌های سیلیکات پوشانده شده باشد، اگرچه این مطالعه خاطرنشان می‌کند که برای تعیین وجود چنین ابر‌های واقعی، به مدل‌های پیچیده‌تری نیاز خواهد بود.

این یافته‌ها به مجموعه رو به رشدی از تحقیقات در مورد آب و هوای آشفته در WASP-۱۲۱ b، از جمله داده‌های اخیر «تلسکوپ بسیار بزرگ» در شیلی می‌افزاید که الگو‌های باد پیچیده، لایه‌ای و خشن و فواره‌هایی را که نیمی از این جهان را در بر می‌گیرد، نشان می‌دهد.

مشاهدات قبلی با تلسکوپ فضایی «هابل» نیز شواهدی را نشان داد که منیزیم و آهن از جو این سیاره خارج می‌شوند که احتمالاً توسط تابش شدید فرابنفش از ستاره میزبان آن هدایت می‌شود.

این مطالعه خاطرنشان می‌کند که تکنیک جدید این تیم در نهایت می‌تواند برای سایر سیارات فوق داغ نیز اعمال شود و به ستاره‌شناسان اجازه می‌دهد تا شرایط جوی را در نمونه وسیع‌تری از جهان‌های دور مقایسه کنند.

این مطالعه در مجله Nature Astronomy منتشر شده است.

منبع: ایسنا

{$sepehr_key_222235}