سیاره‌ی فراخورشیدی تازه کشف‌شده، کاملاً سیاه است!
مجله علمی ایلیاد – ستاره‌شناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل، کشف کردند که سیاره‌ی فراخورشیدی «WASP-12b» تقریباً هیچ نوری را بازتاب نمی‌دهد و همین باعث شده است بسیار سیاه به‌نظر برسد. نورخواری این سیاره به دلیل توانایی خاص WASP-13b در به دام انداختن حداقل ۹۴ درصد نور مرئی داخل اتمسفرش است. WASP-12b در آوریل سال ۲۰۰۸ توسط گروه جست‌وجوی وسیع سیارات در انگلستان «WASP» کشف شد.
این سیاره‌ی فراخورشیدی به دور که ستاره‌‌ای کوتوله در صورت فلکی ارابه‌ران است که در فاصله‌ی ۱،۳۹۳ سال نوری از ما قرار گرفته است. این سیاره با جرمی ۱.۴ برابر مشتری، شعاعی تقریباً دو برابر مشتری و سالی کمی طولانی‌تر از یک روز زمین به‌عنوان مشتری داغ دسته‌بندی شده است. WASP-12b به حدی به ستاره‌ی میزبان خود نزدیک است که سمت روز آن به اندازه‌ی ۲،۵۴۰ درجه‌ی سلسیوس گرم می‌شود و به دلیل نیروهای جزر و مدی شدید همانند توپ راگبی در می‌آید.
از زمان کشف این سیاره چندین تلسکوپ از جمله هابل، تلسکوپ فضایی اسپیتزر ناسا و رصدخانه‌ی پرتو ایکس چاندرا آن را بررسی کرده‌اند. رصدهای پیشین توسط اسپکتوگراف منشاهای کیهانی هابل «COS» نشان داده است که WASP-12b ممکن است در حال کوچک شدن باشد. COS موادی را شناسایی کرده است که از جو بسیار داغ شده‌ی سیاره به ستاره ریخته می‌شود.
«تیلور بل»، ستاره‌شناس دانشگاه مک‌گیل و یکی از نویسندگان این مطالعه، با استفاده از اسپکتوگراف تصویربرداری تلسکوپ فضایی هابل «STIS» میزان نوری که WASP-12b بازتاب می‌کند را به‌منظور فهم ترکیبات جو آن اندازه‌گیری کرده است. بل می‌گوید: «نتایج به‌دست آمده تعجب برانگیز بودند! ضریب بازتاب اندازه‌گیری شده‌ی WASP-12b حداکثر ۰.۰۶۴ است. این میزان بسیار کم است و همین باعث می‌شود تا این سیاره تاریک‌تر از آسفالت نو باشد.» WASP-12b در واقع بازتابی دو برابر کمتر از ماه با ضریب بازتاب ۰.۱۲ دارد.
محققان توضیح میدهند: «ما ضریب بازتاب هندسه‌ی نوری WASP-12b را اندازه گرفته‌ایم که معادل با نوری است که به سمت منبع نور برگشت داده می‌شود و مقادیری بالای ۱ دارد. این در مقابل ضریب بازتابی قرار دارد که مجموع میزان انرژی منعکس شده در تمام طول موج‌ها را توصیف می‌کند و همیشه بین ۰ تا یک قرار می‌گیرد.» بل اضافه کرد: «قانون ضریب بازتاب نشان می‌دهد چیزهایی بسیاری در مورد WASp-12b و دیگر سیارات فراخورشیدی وجود دارد که ما هنوزاز آن بی‌خبریم.»
داده‌های جدید هابل نشان می‌دهد، جو این سیاره‌ی فراخورشیدی شامل اتم‌های هیدروژن و هلیوم است. بر اساس نتایج این گروه، دمای بالای سطح در WASP-12b احتمالی‌ترین توضیح برای قانون ضریب بازتاب سیارات فراخورشیدی است. بل می‌گوید: «مشتری‌های داغ دیگری پیدا شده‌اند که بسیار سیاه هستند، اما دمای آن بسیار خنک‌تر از WASP-12b است. در این سیاره‌ها به‌نظر می‌رسد ابرها و مواد قلیایی دلیل جذب نور هستند، اما در مورد WASP-12b به دلیل دمای بسیار بالای آن این امر صادق نیست.»
سمت روز WASp-12b به حدی داغ است که ابرها تشکیل نمی‌شوند و مواد قلیایی یونیزه می‌شوند. این سیاره به حدی داغ است که توانایی تجزیه‌ی ملکول‌های هیدروژن به هیدروژن اتمی را دارد و باعث می‌شود جو آن همچون جو ستاره‌ی کم جرم عمل کند تا همچون جو سیاره و همین قانون ضریب بازتاب سیارات فراخورشیدی را پدید می‌آورد. اما سمت شب سیاره داستانی متفاوت دارد. دمای این سمت۱،۳۴۰ درجه‌ی سلسیوس خنک‌تر است که امکان تبدیل شدن آب به بخار و تشکیل ابر را فراهم می‌کند. رصدهای پیشین هابل از مرز شب و روز شواهدی از بخار آب و احتمالاً ابر و مه در جو را تشخیص داده است.
بر اساس گفته‌های ستاره‌شناسان، WASP-12b دومین سیاره‌ای است که معیارهای ضریب بازتاب را به‌صورت طیفی تفکیک کرده است. سیاره‌ی مشتری داغ دیگر «HD189733b» نام دارد. داده‌های جمع‌آوری شده توسط دانشمندان امکان تشخیص اینکه آیا WASP-12b بیشتر نور را به سمت قسمت آبی یا قسمت قرمز طیف منعکس می‌کند، فراهم کرده است. نتایج حاصل از HD189733b پیشنهاد میدهند سیارات فراخورشیدی رنگ آبی تیره دارد، اما WASP-12b هیچ نوری در هیچ طول موجی منعکس نمی‌کند. اما این سیاره به دلیل دمای بالایش از خود نور منتشر می‌کند و رنگ قرمزی همچون فلز داغ به خود گرفته است.
بل می‌گوید: «این واقعیت که اولین سیاره‌ی فراخورشیدی با ضریب بازتاب طیفی اندازه‌گیری شده، تفاوت‌های بسیاری از خود نشان میدهند نشان‌دهنده‌ی اهمیت این نوع رصدهای طیفی است و تنوع بسیار بالا بین مشتری‌های داغ را نشان می‌دهد.» نتایج این تحقیقات در مجله‌ی Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.
نوشته: SciNews
ترجمه: معصومه رحیمی - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: معصومه رحیمی - مجله علمی ایلیاد