جهنم سیاراتِ فراخورشیدی، سیاره K2-141b - وبلاگ تیم مسلم

به گزارش وبلاگ تیم مسلم، بر طبق پیش بینی های اجرا شده دانشگاه های یورک و مک گیل و موسسه تحصیل علم هند، سیستم آب و هوایی این سیاره فوق العاده عجیب است. سیاره K2-141b با ستاره میزبان خود در قفل گرانشی است. این یعنی یک طرف سیاره همواره رو به ستاره قرار گرفته است و در معرض آفتاب داغ و بی انتها است.

وبلاگ تیم مسلم| سال هاست که دانشمندان و سازمان های فضایی به دنبال پیدا کردن سیارات مشابه زمین هستند که شرایط مناسب برای حیات را داشته باشند. با توجه به آخرین یافته های اخترشناسان تعداد سیاره های که احتمالا میزبان حیات باشند کم نیست و شرایط مناسب برای آنرا دارا هستند. با این حال همواره یافته ها به این خوبی نیست. بسیاری از سیاره ها آنچنان شرایط جوی دارند که نه تنها مناسب حیات نیستند بلکه فقط میتوان به آن ها لقب جهنم را داد. یکی از این سیارات جهنمی که اخیرا رصد شده است، سیاره K2-141b است.

به گزارش وبلاگ تیم مسلم؛ بر طبق پیش بینی های صورت گرفته دانشگاه های یورک و مک گیل و موسسه تحصیل علم هند، سیستم آب و هوایی این سیاره فوق العاده عجیب است. سیاره K2-141b با ستاره میزبان خود در قفل گرانشی است. این یعنی یک طرف سیاره همواره رو به ستاره قرار گرفته است و در معرض آفتاب داغ و بی انتها است.

اقیانوس های این سیاره صد ها کیلومتر عمق دارند و از گدازه های مذاب تشکیل شده اند. سنگ های بخار شده توسط باد به سمت شب سیاره که سردتر است می فرایند و در آنجا به صورت سنگ (جامد) روی اقیانوس مواد مذاب می بارند. جریان های سطح سیاره مواد مذاب را به سمت روز برمی گرداند و در آنجا وقتی این مواد در معرض دمای سه هزار درجه قرار می گیرند، باری دیگر بخار می شوند. شبیه چرخه اقیانوس های آب در زمین نیست؟

دانشمندان جو و چرخه آب وهوایی جدیدی را در سیاره فراخورشیدی K2-141b شناسایی نموده اند که بسیار شدید و عجیب به نظر می رسد.

در سیاره فراخورشیدی K2-141b که هم اندازه زمین است و بیش از 200 سال نوری با ما فاصله دارد، اقیانوس ها از گدازه مایع شکل گرفته اند، باد ها با سرعت فراصوت می وزند و باران های سنگی می بارد و این شرایط باعث شده دانشمندان از آن به عنوان یکی از سخت ترین شرایط آب وهوایی یاد نمایند.

این سیاره در اصل سال 2018 توسط تلسکوپ کپلر کشف شد، اما در مطالعه ای تازه ای به سرپرستی جیانگ گوین (Giang Nguyen) که در نشریه Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده، دانشمندان دانشگاه مک گیل، دانشگاه یورک و مؤسسه آموزش علوم هند برای نخستین بار به پیش بینی شرایط آب وهوایی K2-141b می پردازند. شرایطی که با تلسکوپ های نسل بعدی مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب می تواند از صد ها سال نوری دورتر قابل تشخیص باشد.

دانشمندان هنگام تجزیه و تحلیل الگوی روشنایی این سیاره دریافتند که حدود دو سوم این سیاره نور روز را تجربه می نمایند. نزدیکی K2-141b به ستاره اش باعث قفل گرانشی آن شده و همواره یک سمت آن به طرف ستاره است. این بخش گرم و سوزان این سیاره به دمای بیش از 2900 درجه سانتی گراد می رسد و به اندازه ای زیاد است که نه تنها سنگ ها را ذوب می نماید، بلکه آن ها را بخار می نماید و جوی نازک و غیر قابل سکونت ایجاد می نماید.

نیکولاس کووان (Nicolas Cowan) نویسنده همکار در این پژوهش گفت: یافته ما احتمالا به این معنی است که جو کمی فراتر از سواحل اقیانوس گدازه گسترش یافته و این موضوع ردیابی آن را با تلسکوپ های فضایی آسان تر می نماید.

بخش های دیگر این سیاره فراخورشیدی در تاریکی انتها ناپذیری پوشانده شده است و دمای بسیار سرد 200- درجه سانتی گراد را تجربه می نماید.

در چرخه آب وهوایی روی زمین، آب بخار می شود، به بالای جو می رود، متراکم می شود و هنگام باران به سطح زمین بازمی شود. اکنون همین فرآیند در سیاره K2-141b روی می دهد فقط به چرخه آب، چرخه سنگ ها روی می دهد.

سدیم، سیلیسیم مونواکسید و سیلیسیم دی اکسید موجود در سیاره فراخورشیدی K2-141b به بخار مواد معدنی تبدیل می شود و توسط باد های فراصوت که سرعت آن ها به بیش از 5000 کیلومتر بر ساعت می رسد، به بخش های تاریک این سیاره منتقل می شوند. در آن جا سنگ ها به درون اقیانوس ماگما با عمق نزدیک به 100 کیلومتر می بارند و برای شروع دوباره چرخه به سمت روشن سیاره جریان می یابند.

به گفته دانشمندان این چرخه به اندازه چرخه آب روی زمین ثابت نیست. جریان اقیانوس ماگما از سمت تاریک به روشن آهسته تر روی می دهد. پژوهشگران پیش بینی می نمایند که ترکیب مواد معدنی این سیاره با گذشت زمان تغییر می نماید و موجب می شود که در نهایت سطح و جو سیاره کاملا دگرگون شود.

کووان اضافه کرد: همه سیارات سنگی از جمله زمین به صورت دنیایی مذاب شروع به کار کردند، اما به سرعت سرد و جامد شدند. سیارات گدازه ای، دید یکتایی درباره این مرحله از تکامل سیاره ای به ما می دهند.

با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری تعیین شده که دو سوم این سیاره به صورت ثابت رو به کوتوله سرخ قرار گرفته است و همواره در این قسمت های روز است. به عبارت دیگر سیاره از نظر گرانشی قفل شده است و حرکت چرخشی به دور خود ندارد.

در حالی که در قسمت تاریک و شب آن دما همواره حدود منفی 200 درجه سانتیگراد است، در قسمت روز آن دما بسیار بالاست: سه هزار درجه سانتیگراد!

این دما نه تنها برای ذوب صخره های کافی است، بلکه آن ها را تبدیل به بخار می نماید و نوعی جو خاص نازک از صخره های بخار شده ایجاد می نماید.

همین جو صخره ای مشابه چرخه آب در زمین، یک چرخه ایجاد می نماید. یعنی با جریان باد به سوی دیگر سیاره می رود، در آنجا شروع به بارش می نماید، به گدازه تبدیل می شود و بعد با جریان گدازه به سمت تاریک برمی شود.

این شرایط دهشتناک باعث می شود که سیاره همواره از سمتی به آهستگی خرده و بعد بازیابی شود و شکل سیاره همواره به تدریج تغییر می نماید.

دانشمندان امیدوارند که با راه اندازی تلسکوپ فضایی جیمز وب در سال 2021 مشاهدات خود را بیشتر آنالیز نمایند.

منبع: فرادید