علت گرم تر بودن سیارات نسبت به ستاره ها
علت گرم تر بودن سیارات نسبت به ستاره ها تا اوایل دهه 2000 تنها سیارات شناخته شده در محله خودمان منظومه شمسی قرار داشتند آنها به طور گسترده دو دسته را تشکیل می دهند سیارات سنگی کوچک در منظومه شمسی داخلی و سیارات گازی سرد واقع در قسمت خارجی.. با کشف سیارات فراخورشیدی ، سیاراتی که به دور خورشید به دور ستارگان می چرخند ، گروههای اضافی دیگری از سیارات کشف شده نیزه ست و تصویر جدیدی شروع به ظهور کرده است. منظومه شمسی ما به هیچ وجه یک منظومه معمولی نیست. پس تا انتهای مقاله با مجله آندرومدا مگ همراه باشید.
چگونه ممکن است بعضی از سیارات از ستاره ها گرمتر باشند؟ بیایید بررسی کنیم که جریان از چه قرار است
به عنوان مثال، داده های مأموریت کپلر نشان داده است که سیارات فراخورشیدی گازی می توانند بسیار نزدیک به ستاره خود بچرخند و نه بسیار دور از آن این کار را انجام دهند، همانطور که در منظومه شمسی ما اتفاق می افتد و باعث می شود دمای آنها بیش از 1000 کلوین (727 درجه) باشد سانتیگراد افزایش یابد اینها سیارات مشتری های “داغ” یا “فوق العاده داغ” نیز لقب گرفته اند. و در حالی که اکثر سیارات فراخورشیدی دیگر کوچکتر هستند ، بین اندازه نپتون و زمین، ما اطلاعات زیادی در مورد ترکیب آنها نداریم.
اما چگونه می توان سیاره های گرم و گازی بسیار نزدیک به ستاره خود شکل گرفت و وجود داشت؟ چه نوع فرایندهای فیزیکی شدید در اینجا اتفاق می افتد؟ پاسخ به این سوالات تأثیرات زیادی در درک ما از سیارات فراخورشیدی و سیارات منظومه شمسی دارد. در مطالعه اخیر خود ، که در The Astrophysical Journal Letters منتشر شده است، ما قطعه دیگری را به معمای شکل گیری و تکامل سیاره اضافه کرده ایم.
کلت -9 بی
در واقع ، مشتری های داغ دریچه ای برای فرایندهای شدید فیزیکی و شیمیایی هستند. آنها فرصتی باورنکردنی برای مطالعه فیزیک در شرایط محیطی فراهم می کنند که تولید مجدد آنها روی زمین تقریباً غیرممکن است. مطالعه آنها درک ما را از فرآیندهای شیمیایی و حرارتی ، پویایی جو و تشکیل ابر افزایش می دهد. شناخت منشأ آنها همچنین می تواند به ما در بهبود شکل گیری سیارات و مدل های تکاملی کمک کند.
ما هنوز در تلاش هستیم که چگونگی شکل گیری سیارات و چگونگی تحویل عناصر مانند آب به منظومه شمسی خود را توضیح دهیم. برای فهمیدن این موضوع ، باید با مشاهده جو آنها در مورد ترکیبات سیاره فراخورشیدی بیشتر بدانیم.
مشاهده جوها
برای مطالعه اتمسفرهای خارج از سیاره دو روش اصلی وجود دارد. در روش ترانزیت ، ما می توانیم نور ستاره ای را که از طریق جو سیاره فیلتر می شود هنگام عبور از مقابل ستاره اش انتخاب کنیم و اثر انگشت عناصر شیمیایی موجود در آن را نشان می دهد.
روش دیگر برای بررسی یک سیاره در هنگام “کسوف” است ، وقتی که از پشت ستاره میزبان خود عبور می کند. سیارات نیز بخش کمی از نور را ساطع کرده و منعکس می کنند، بنابراین با مقایسه تغییرات کوچک در نور کل در هنگام پنهان بودن و دیده شدن سیاره ، می توانیم نوری که از این سیاره می آید را استخراج کنیم.
هر دو نوع مشاهدات در طول موجها یا رنگهای مختلف انجام می شود و از آنجا که عناصر و ترکیبات شیمیایی در طول موجهای بسیار خاصی جذب و از خود ساطع می شوند، می توان طیف (نوری که بر اساس طول موج تجزیه می شود) برای این سیاره تولید کرد تا ترکیب جو آن را استنباط کند.
اسرار – کلت 9 بی
در مطالعه ما ، از داده های موجود در دسترس عموم که توسط تلسکوپ فضایی هابل گرفته شده، برای بدست آوردن طیف های این سیاره استفاده هایی کردیم.
سپس ما از نرم افزار برای استخراج حضور مولکول ها استفاده کردیم و دریافتیم که فلزات زیادی وجود دارد (که ساخته شده از مولکول هستند ). این کشف جالب است زیرا قبلاً تصور می شد که این مولکول ها در چنین دمای شدید وجود ندارند چون آنها را به ترکیبات کوچکتر تقسیم می کنند.
علت گرم تر بودن سیارات نسبت به ستاره ها
کشش شدید گرانش از ستاره میزبان کلت 9 بی به حالت متوقف شده در آمده است ، به این معنی که همان صورت سیاره برای همیشه رو به ستاره است. این منجر به یک اختلاف دما شدید بین دو طرف شبانه روز سیاره می شود. همانطور که مشاهدات کسوف در روز گرمتر بررسی می کند، پیشنهاد می کنیم که مولکول های مشاهده شده در واقع می توانند توسط فرآیندهای دینامیکی از مناطق خنک تر، مانند سمت شب یا از اعماق داخلی سیاره ، کشیده شوند. این مشاهدات حاکی از آن است که جوهای این جهانهای افراطی تحت تأثیر فرآیندهای پیچیده ای قرار دارند که به خوبی درک نشده اند.
کلت 9 بی به دلیل مدار مایل آن در حدود 80 درجه جالب توجه است. این نشان دهنده گذشته ای بد، با برخورد احتمالی است که در واقع برای بسیاری دیگر از این سیارات نیز دیده می شود. به احتمال زیاد این سیاره به دور از ستاره اصلی خود تشکیل شده و هنگام مهاجرت به سمت داخل به سمت ستاره ، این برخوردها رخ داده است.
اما ما از جزئیات چگونگی تشکیل منظومه شمسی اطلاع نداریم. بنابراین برای تأیید سناریوهای مختلف و درک بهتر تاریخ آنها به عنوان یک کل ، توصیف بسیاری از این جهان بسیار مهم است.
ماموریت های آینده
تلسکوپ هایی مانند تلسکوپ فضایی هابل برای مطالعه اتمسفرهای خارج از سیاره ساخته نشده اند. نسل بعدی تلسکوپ های فضایی ، مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب و مأموریت آریل ، از قابلیت ها و ابزارهای بسیار بهتری برای رصد دقیق جوهای سیاره خارج برخوردار خواهند بود. آنها به ما این امکان را می دهند که به بسیاری از سوالات اساسی مطرح شده توسط بخش سیاره مشتری به خصوص بخش داغ آن پاسخ هایی را ارائه دهیم ، اما آنها در اینجا متوقف نخواهند شد.
این نسل جدید از تلسکوپ ها جو دنیاهای کوچک را نیز بررسی خواهند کرد ، مقوله ای که ابزارهای فعلی برای رسیدن به آن تلاش می کنند. به ویژه ، آریل، که انتظار می رود در سال 2029 به فضا پرتاب شود، حدود 1000 سیاره فراخورشیدی را برای مقابله با اساسی ترین سوالات علوم سیاره فراخورشیدی مشاهده خواهد کرد.
آریل همچنین اولین ماموریت فضایی خواهد بود که با جزئیات به جو این جهان ها نگاه می کند. سرانجام باید به ما بگوید که این سیارات فراخورشیدی از چه چیزهایی ساخته شده و چگونه شکل گرفته و تکامل یافته اند. این یک انقلاب واقعی درعلم خواهد بود.