دنیایی با چگالی بسیار کم کشف شد: مانند یک شیرینی کرکی مارشملو

0

ستاره‌شناسان می‌گویند که جهانی را کشف کرده‌اند که با چگالی مثلا گل ختمی قابل مقایسه است. آن‌ها می‌گویند این «کرکی‌»ترین سیاره فراخورشیدی است که تا به امروز کشف شده است که به دور یک ستاره کوتوله قرمز می‌چرخد.

این مهم است. چرا که جهان‌هایی را با پوشش‌های گازی یافت شده که در نزدیکی ستارگان کوتوله طوفانی و کوچک می‌چرخند. ستاره‌شناسان قبلاً گمان می‌کردند که  بخش بزرگی از اتمسفر این سیاره‌ها از بین می‌رود.

از آنجایی که تصور می‌شود جو یکی از ویژگی‌های کلیدی سیاره‌ای است که به حیات اجازه شکل‌گیری و رشد را می‌دهد، این می‌تواند پیامد‌هایی برای درک ما از قابلیت سکونت سیاراتی که به دور ستاره‌های کوتوله قرمز می‌چرخند، داشته باشد.

شوبهام کانودیا، ستاره‌شناس سیاره‌ای از مؤسسه کارنگی برای آزمایشگاه زمین و سیارات، می‌گوید: «به طور سنتی تصور می‌شد که سیارات غول پیکر در اطراف ستاره‌های کوتوله قرمز به سختی شکل می‌گیرند.» معمولاً سیارات غول‌پیکر دورتر از این ستاره‌های کوتوله سرخ پیدا می‌شد.

ستارگان کوتوله سرخ، با اختلاف زیاد، پرتعدادترین ستاره‌های کهکشان راه شیری هستند. آن‌ها بسیار کوچک، سرد و کم نور هستند در واقع آنقدر کم نور هستند که با وجود اینکه حدود ۷۳ درصد از کل ستارگان کهکشان راه شیری را تشکیل می‌دهند، حتی یک مورد از آنها را با چشم غیر مسلح نمی‌توان دید.

از آنجایی که آن‌ها کوچک هستند، نسبت به ستارگانی مانند خورشید ما آهسته‌تر و با حرارت کمتری می‌سوزند، به این معنی که طول عمر آن‌ها به طور قابل توجهی بیشتر است. طول عمر خورشید ما حدود ۱۰ میلیارد سال تخمین‌زده می‌شود. انتظار می‌رود ستاره‌های کوتوله سرخ تریلیون‌ها سال عمر کنند. این طول عمر، همراه با فراوانی ستارگان کوتوله قرمز، به این معنی است که زندگی، اگر قرار باشد در جایی پدیدار شود، ممکن است در سیاره‌ای که به دور یک ستاره کوتوله سرخ می‌چرخد، پدیدار شود.

اما کوتوله‌های قرمز می‌توانند واقعاً بسیار بداخلاق نیز باشند و فضای اطراف خود را با شعله‌های قدرتمندی که می‌توانند هر سیاره فراخورشیدی را در مدار نزدیک بسوزانند و جو آن‌ها را از بین ببرند، می‌کوبند. و از آنجایی که این ستارگان بسیار خنک هستند، برای اینکه یک سیاره فراخورشیدی دمای مناسبی برای حیات داشته باشد، آن سیاره باید در محدوده شعله‌زنی قرار گیرد.

اما شاید اینطور نباشد! همانطور که این دنیای جدید نشان می‌دهد. این سیاره TOI-۳۷۵۷b نام دارد و یک غول گازی است که به دور یک ستاره کوتوله قرمز در صورت فلکی Auriga در فاصله حدود ۵۸۰ سال نوری از ما می‌چرخد.

TOI-۳۷۵۷b با استفاده از تلسکوپ فضایی TESS شناسایی شد که سیارات فراخورشیدی را با تشخیص افت منظم نور ناشی از عبور سیاره از مقابل ستاره پیدا می‌کند.ما میزان روشنایی ستاره را می‌دانیم،پس  میزان نور مسدود شده به ما می‌گوید که سیاره فراخورشیدی چقدر بزرگ است. از این رو، ما می‌دانیم TOI-۳۷۵۷b کمی بزرگتر از مشتری است.

برای به دست آوردن جرم سیاره فراخورشیدی، محققان به دنبال تغییراتی در نور ستاره بودند توسط کشش گرانشی اعمال شده توسط سیاره فراخورشیدی می‌روند. جرم سیاره تازه کشف شده معادل ۸۵ زمین بود.

مشتری،  جرمی در حدود ۳۱۸ برابر زمین دارد و چگالی متوسط ​​آن ۱.۱۱ گرم بر سانتی‌متر مکعب است. اما چگالی متوسط ​​TOI-۳۷۵۷b فقط ۰.۲۷ گرم بر سانتی‌متر مکعب است.

این یک سیاره فراخورشیدی بسیار کم‌چگال است – آنقدر کم‌چگال که معلوم نیست چگونه می‌توانست آنقدر نزدیک به ستاره‌اش شکل گرفته باشدو

کانودیا و همکارانش فکر می‌کنند که دو عامل می‌تواندباعث این امر شده باشد.

اولاً، غول‌های گازی با هسته‌ای صخره‌ای تشکیل می‌شوند که در اطراف آن گاز جمع می‌شود و یک جو ضخیم و گسترده را تشکیل می‌دهد. از آنجایی که ستاره کوتوله قرمز در مقایسه با سایر کوتوله‌های قرمز دارای غول‌های گازی دارای عناصر سنگین کم است، شاید هسته سنگی کمی کندتر شکل گرفته است که تجمع گاز را به تأخیر میاندازد و بر تراکم جهان تأثیر می‌گذارد.

ثانیاً، مدار آن کمی بیضی شکل به نظر می‌رسد، به این معنی که فاصله آن از ستاره متفاوت است. شاید وقتی نزدیک‌تر می‌شود، جو گرم می‌شود و منبسط می‌شود.

ستاره‌شناسان دیگر پیشنهاد کرده‌اند که سیارات فراخورشیدی پف کرده ممکن است دارای سیستم‌های حلقه‌ای گسترده مانند زحل باشند. اما کانودیا و سایر محققان دریافتند که TOI-۳۷۵۷b برای حفظ یک سیستم حلقه‌ای پایدار بسیار به ستاره خود نزدیک است. بنابراین احتمالاً فقط یک فضای واقعاً پف کرده است.

این تیم‌ تحقیقاتی امیدوار هستند که جهان‌های دیگری از این دست را پیدا و مطالعه کنند.

منبع: مجله Astronomical

 

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.