سیاره‌ای که در آن «بادهای آهنی» می‌وزند

«بادهای آهنی و باران فلزی» شاید نامی فانتزی برای یک آلبوم موسیقی به نظر برسد، اما این در واقع تخمین آب و هوای واقعی یک سیاره فراخورشیدی و جهنمی به نام WASP-۷۶b است.

کد خبر: ۸۱۹۶۷۰

تاریخ: ۰۲ مهر ۱۴۰۳ - ۱۶:۳۱

سیاره فراخورشیدی WASP-۷۶b یک جهنم کامل است. کشف بادهای آهنی در این سیاره ثابت می‌کند برخی سیارات فراتر از منظومه شمسی واقعاً چقدر «بیگانه» هستند.

این سیاره‌ی عجیب فراخورشیدی که در فاصله ۶۳۴ سال نوری از زمین در صورت فلکی حوت قرار دارد، دمایی حدود ۲۴۰۰ درجه سانتیگراد دارد، به قدری گرم که آهن را تبخیر کرده و سبب بارش باران‌های فلزی به سطح سیاره می‌شود.

این دماهای ترسناک از نزدیکی فوق‌العادۀ WASP-۷۶b به ستاره‌اش ناشی می‌شوند. این نزدیکی همچنین سبب می‌شود سیاره به طور جزر و مدی به ستاره خود قفل شده باشد، یعنی یک طرف سیاره همیشه رو به خورشیدش قرار دارد است و طرف دیگر آن همیشه شب است.

به تازگی، تیمی از دانشمندان دانشگاه ژنو (UNIGE) و مرکز ملی صلاحیت در تحقیقات پِلَنِتس (NCCR PlanetS) وجود بادهای پرسرعتی را کشف کرده‌اند که «آهن تبخیرشده» را از سمت روز دائمی سیاره به سمت نسبتاً خنک‌تر شب دائمی که همیشه رو به فضاست، می‌برند.

آهن وقتی به سمت شب WASP-76b می‌رسد، به دلیل دمای پایین‌تر سمت تاریک دائمی سیاره، متراکم شده و به صورت قطرات فلز مذاب می‌افتد.

آنا ریتا کوستا سیلوا، نویسنده ارشد این تحقیق می‌گوید: «این نخستین باری است که چنین مشاهدات نوری دقیقی در سمت روز این سیاره فراخورشیدی انجام شده و اطلاعات مهمی درباره ساختار جوّی آن بدست آمده است. مشاهدات ما حاکی از وجود بادهای آهنی قدرتمندی است که احتمالاً توسط یک نقطه داغ در جوّ برانگیخته می‌شوند.»

سیلوا و همکارانش با مشاهده‌ی نور از سمت روز سیاره با استفاده از طیف‌نگار اشل برای سیارات فراخورشیدی سنگی و ابزار مشاهدات طیف‌سنجی پایدار (ESPRESSO) نصب‌شده روی تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) به این نتیجه رسیدند.

ESPRESSO به دلیل دقت و پایداری خود مورد توجه است و به تیم اجازه می‌دهد طیف‌های با وضوح بالایی از WASP-76b را جمع‌آوری کنند. این طیف‌ها نشانه‌های اتم‌های آهن در حال حرکت در جوّ داغ مشتری را آشکار کردند. پیش از این نیز اثبات شده بود که این تکنیک که «طیف‌سنجی انتشار با وضوح بالا» نامیده می‌شود، ابزار قدرتمندی برای مطالعه جوّ سیارات فراخورشیدی است.

کریستف لوویس، اخترشناس UNIGE توضیح می‌دهد: «توانایی ESPRESSO برای انجام چنین اندازه‌گیری‌های دقیقی بسیار با اهمیت است. این سطح از دقت به ما فرصت کشف فرآیندهای دینامیکی در جوّ سیارات فراخورشیدی مانند WASP-76 b را با سطح بی‌سابقه‌ای از جزئیات می‌دهد.»

تصویری خیالی از باران‌های آهن مذاب قرمز که روی WASP-76b می‌بارند

از زمانی که WASP-76b نخستین بار در سال ۲۰۱۳ کشف شد، در رأس تحقیقات سیارات فراخورشیدی بوده است، هرگز از سرفصل خبرها دور نشده و همچنان ذهن‌ها را با شرایط خشن خود درگیر می‌کند.

برای نمونه، در همین آوریل امسال، محققان یک اثر رنگین‌کمان‌طور به نام «شکوه» را در جوّ این سیاره خشن مشاهده کردند. این نخستین باری بود که شکوه با آرایش رنگین‌کمان‌طور حلقه‌های رنگارنگ و متحدالمرکز نور که فقط در شرایط خاص رخ می‌دهند، در خارج از منظومه شمسی دیده می‌شد.

این یافته و کشف جدید بادهای آهنی ثابت می‌کند که اتمسفر سیارات فراخورشیدی چقدر می‌تواند پیچیده باشد. کشف جدید بادهای آهنی، به طور خاص می‌تواند به دانشمندان در ساخت مدل‌های سه‌بعدی از آب و هوای این سیاره فراخورشیدی کمک کند و این کار می‌تواند روزی به آن‌ها کمک کند پدیده‌های مشابه که در دیگر سیارات داغ مشتری و انواع مختلف سیارات فراخورشیدی رخ می‌دهند، پیش‌بینی کنند.

دیوید ارنریچ، عضو تیم اکتشاف و محقق نتیجه‌گیری کرده: «کار روی WASP-76 b به ما نشان می‌دهد شرایط جوّی چقدر می‌تواند در سیارات فراداغ شدید باشد. به طور کلی، تحلیل عمیق این نوع سیارات، اطلاعات ارزشمندی را برای درک بهتر آب و هوای سیاره‌ای در اختیار ما قرار می‌دهد.»