جواهرات مایع از ابرهای فلزی سیاره در حال سقوط هستند!

در رفتندر فاصله 855 سال نوری از ما، یک سیاره فرازمینی عظیم با ابرهایی از فلزات تبخیر شده و یاقوت کبود مایع وجود دارد. این دقیق ترین تحلیلی است که ستاره شناسان پس از مطالعه جو انجام داده اند.

به گزارش فرارو، توماس مایکل ایوانز، ستاره شناس مؤسسه پلانک در آلمان می گوید: با وجود کشف هزاران سیاره فرازمینی، به دلیل ماهیت چالش برانگیز مشاهدات، ما تنها توانسته ایم بخش کوچکی از جو را مطالعه کنیم. ما اکنون فراتر از گرفتن عکس‌های فوری از مناطق خاصی از جو سیاره هستیم و آنها را به عنوان سیستم‌های سه بعدی واقعی می‌بینیم.»

سیاره فراخورشیدی مورد بحث یکی از مشهورترین سیاراتی است که تاکنون مشاهده شده است. سیاره ای که برای اولین بار در سال 2015 کشف شد WASP-121b نام دارد. با جرمی در حدود 1.18 و حجمی 1.81، تقریباً به اندازه غول گازی مشتری است. WASP-121b اولین سیاره فرازمینی است که آب در استراتوسفر خود دارد. زندگی در این سیاره ممکن نیست. هوا در چنین مدارهایی بسیار گرم است و دمای آن بین 1500 تا 3000 کلوین (1227 تا 2727 درجه سانتیگراد یا 2240 تا 4940 درجه فارنهایت) خواهد بود.

با توجه به اندازه سیاره و نزدیکی به ستاره میزبان، WASP-121b در دسته سیارات گازی داغ و فراخورشیدی قرار می گیرد که کمتر از 10 روز با ستاره میزبان شما در مدار هستند. تا به امروز، بیش از 300 سیاره از حدود 5000 سیاره فرازمینی تایید شده متعلق به این دسته هستند. اما گفته می شود WASP-121b نمونه اولیه سیارات بسیار داغ است. به دلیل نزدیکی WASP-121b به ستاره میزبانش و حرکات مداخله ای آن، یک طرف سیاره که همیشه به سمت ستاره میزبانش است، در نور روز و طرف دیگر در تاریکی دائمی است. کاوشگران قبلی این سیاره بخارات فلزات سنگین را در اتمسفر روز سیاره کشف کرده اند.

یافتن جنبه شب سیاره کمی دشوار است، زیرا در روز حدود 10 برابر تاریک تر است. برای اطلاعات دقیق تر در مورد این سیاره، مایکل ایوانز و تیمش دو مدار کامل به نام WASP-121b را با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل مشاهده کردند و سپس داده های روز و شب را ترکیب کردند. این مطالعه به آنها اجازه داد تا چرخه کامل آب یک سیاره فرازمینی را برای اولین بار مشاهده و بازسازی کنند. در زمین، چرخه آب با انتقال فاز ایجاد می شود. زیرا آب به صورت بخار، مایع و جامد (یخ) در گردش است. در WASP-121b، آب به صورت جامد و مایع حتی در شب بسیار گرم است. در طول روز که دما از 3000 کلوین می‌گذرد، کمبود انرژی مولکول‌های آب باعث می‌شود که آنها در طول موج‌های فروسرخ بدرخشند. در اینجا، دما همچنین می تواند مولکول های آب را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه کند.

قسمت شب سیاره بسیار خنک تر از روز است. اما در مقابل زمین بسیار گرم است و دمای آن به 1500 کلوین می رسد. این تفاوت شدید دما بین نیمکره ها باعث ایجاد اختلاف دائمی در فشار شده و در نتیجه بادهای غربی شدیدی به دور سیاره خارج سلولی می چرخد ​​و مولکول ها و اتم های آب را حمل می کند. تانسو دیلان، ستاره شناس MIT می گوید: «این بادها بسیار سریعتر از حرکت جت های ما هستند و می توانند ابرها را در حدود 20 ساعت به دور سیاره جابجا کنند. وقتی این بادها در طول شب به سیاره می رسند، دما آنقدر سرد است که قبل از فرستادن آب به خورشید به بخار برمی گردد.

این آب در ابرها متراکم نمی شود، اما به دلیل دمای پایین شب، WASP-121b ابرهایی را از فلزاتی که قبلاً در اتمسفر یافت می شود تشکیل می دهد. این فلزات عبارتند از وانادیم، آهن، کروم، کلسیم، سدیم، منیزیم و نیکل. فلزات آلومینیوم و تیتانیوم می توانند در محیط های WASP 181b ضخیم شوند و غرق شوند، جایی که ما نمی توانیم آنها را شناسایی کنیم. در آنجا، آلومینیوم می تواند با اکسیژن ترکیب شود و کوراندوم معدنی (شکل کریستالی اکسید آلومینیوم) را تشکیل دهد. در زمین، هنگامی که این فلزات به مقدار کم با سایر فلزات مانند وانادیوم، آهن، کروم یا تیتانیوم ترکیب شوند، تبدیل به یاقوت سرخ یا یاقوت کبود می شوند. این بدان معنی است که WASP-181b می تواند بر روی جواهرات گرانبها باران ببارد. با این حال، جواهرات می توانند روی نپتون و اورانوس نیز بیفتند. در هر صورت ما امیدی به قطع ارتباط آنها نداریم. اما WASP-181b به ما نشان می دهد که جهان چقدر می تواند تنوع شگفت انگیزی داشته باشد.

این تیم قبلاً برای مطالعات بیشتر در مورد WASP-181b از تلسکوپ فضایی جیمز وب که اخیراً پرتاب شده است، زمان رزرو کرده است. آنها امیدوارند که مونوکسید کربن را در این سیاره بیابند تا بتوانند نحوه تشکیل سیارات داغ را درک کنند. مایکل ایوانز می گوید: «این اولین بار است که می توانیم یک مولکول کربن را در جو سیاره اندازه گیری کنیم. “میزان کربن و اکسیژن موجود در جو نشان می دهد که این سیارات از کجا آمده اند.”

منبع: Science Alert