ستارهشناسان سیارهٔ فراخورشیدی HD 176071 b را شناسایی کردهاند؛ یک دنیای آبی-گرم با جرمی در حدود 8.5 برابر زمین و اندازهٔ تقریبی دو و نیم برابر زمین که تقریباً نیمی از جرم آن آب برآورد شده و در مدار بسیار نزدیکی به ستارهاش قرار گرفته است.
ویژگیهای اصلی HD 176071 b
- فاصله از زمین: حدود 335 سال نوری.
- جرم: تقریباً 8.5 برابر جرم زمین؛ حدود 50٪ از جرم آن را آب تشکیل میدهد.
- فاصله از ستارهٔ میزبان: حدود 1.5 میلیون مایل (حدود 1.6٪ فاصلهٔ زمین تا خورشید).
- دورهٔ مداری: تقریباً 14 ساعت؛ مدار بسیار فشرده و شتابدار.
- قفل کشندی: یک سوی سیاره همیشه به سمت ستاره است و سوی دیگر دائماً در تاریکی قرار دارد.
- نیروهای کشندی: نزدیکی بیش از حد به ستاره باعث تشدید نیروهای کشندی و سوق دادن سیاره به مسیر تخریب میشود.
چرایی نادر بودن این سیاره
HD 176071 b در محدودهای قرار دارد که اغلب به عنوان «صحرای نپتونی» شناخته میشود؛ ناحیهای که سیارات با اندازهٔ نپتون بهندرت در مدارهای بسیار نزدیک به ستارگان میزبان دیده میشوند، زیرا تابش و باد ستارهای معمولاً لایههای گازی و جوی را میزداید. وجود یک دنیای آبی با جوِ قابلتشخیص در چنین محیط تهاجمی نشان میدهد برخی سیارات میتوانند لایههایی بازتابنده یا پوششهایی محافظ حفظ کنند یا در مراحل شکلگیری و تبخیر در وضعیت گذار باشند.
روش کشف: اندازهگیری نوسانات نور بازتابی
HD 176071 b از دید ما هرگز از مقابل ستارهٔ میزبان عبور نمیکند، بنابراین از روش گذر برای کشف آن استفاده نشده است. تیم پژوهشی به جای انتظار برای گذر، به دنبال نوسانات بسیار کوچک نور بازتابی از سیستم بودهاند. این روش امکان ثبت تغییرات فازی نور را فراهم میکند و نشاندهندهٔ نیمکرهٔ روشن (روز) و نیمکرهٔ تاریک (شب) سیاره است؛ خصوصاً زمانی که سیاره قفلشدهٔ کشندی باشد و یک سویش همواره رو به ستاره قرار گیرد.
برای چنین تحلیلی، پژوهشگران دادههای تاریخی تلسکوپ فضایی کپلر را با مشاهدات جدید ماهوارهٔ TESS مقایسه کردند و تغییر فاز غیرمنتظرهای در مدولاسیون نور بازتابی ثبت شد که دلالت بر جو پویا دارد.
علاوه بر آن، دادههای دقیق ابزار HARPS-N نصبشده روی تلسکوپ ملی گالیله (TNG) به پیجویی تغییرات ظریف نور بازتابی کمک کردند؛ روشی که افق تازهای برای مطالعهٔ سیاراتی باز میکند که از منظر گذر پنهاناند.
آب، ابرها و جوِ متغیر
تحلیلها وجود ابرهای متراکم و بازتابنده را نشان میدهد که در لبههای سرد سیاره شکل میگیرند، تغییر میکنند و جابهجا میشوند. دادههای فازی ثبتشده دلالت دارد که جو HD 176071 b ایستا نیست؛ بلکه فرایندی پویا، متغیر و قابلردیابی در جریان است. چنین ساختارهایی میتوانند تحت تأثیر جریانهای گرمایی، تبخیر آب و نیروهای کشندی تکامل یابند.
پیامدها برای اخترشناسی سیارات فراخورشیدی
- تأکید بر اثربخشی روش بازتاب نوری برای مطالعهٔ جو سیاراتی که با روش گذر قابلمشاهده نیستند.
- افزایش درک از فرایندهای تبخیری و فیزیک «صحرای نپتونی»، و تعیین شرایطی که در آن سیاره میتواند لایههای بازتابنده یا اتمسفر حفظ کند.
- گزارشها و تحلیلهای تکمیلی در نشریهها و کنفرانسهای تخصصی منتشر خواهند شد و مشاهدات آینده با تلسکوپهای بزرگ زمینی میتواند ترکیب شیمیایی جو و ساختار ابرها را دقیقتر مشخص کند.
کشف HD 176071 b نشاندهندهٔ پیشرفت در تکنیکهای رصدی است: نه تنها یافتن سیاراتی که با روش گذر پنهاناند، بلکه امکان مطالعهٔ جو و ساختار این جهانها پیش از آنکه مدارشان به برخورد یا تبخیر نهایی منجر شود.
انتظارها و گامهای بعدی
گروه پژوهشی برنامهریزی کرده است تا با مشاهدات پیدرپی و طیفسنجیهای دقیقتر، سهم آب در جرم سیاره را تأیید کند و فرایندهای تبخیری و دینامیک اتمسفری را ردیابی نماید. این مشاهدات تعیین خواهند کرد آیا HD 176071 b راهی بهسوی تبدیلشدن به هستهای خشک و کوچک دارد یا میتواند لایههای ابر و اتمسفر خود را برای مدت طولانیتری حفظ کند.
نتایج بیشتر، ما را به درک بهترِ تکامل سیارات نزدیک به ستارگان و نقش نیروهای کشندی در سرنوشت آنها نزدیکتر میکند.
