“مکنده” های کیهانی درک ما از نحوه شکل گیری سیارات را تغییر می دهند



رندر هنری WASP-107b در مدار مقابل ستاره آن

ارائه هنری WASP-107b در مدار در مقابل ستاره آن (ESA / هابل ، ناسا ، م. کرنمسر /)

هنگامی که کارولین پیولت برای اولین بار به سیاره فراخورشیدی موسوم به WASP-107b ، غول گازی که در حال چرخش دور ستاره ای در صورت فلکی باکره است ، با فاصله 212 سال نوری از آنجا ، شروع به دیدن کرد. پیالت ، دانشجوی دکترا در انستیتوی تحقیقات سیارات در دانشگاه مونترال گفت: “اساساً من می خواستم دقیق ترین داده ها را در مورد آنچه که جو ایجاد کرده است بدست آورم.” برای این منظور ، او می گوید ، ابتدا باید جرم آن را محاسبه کند ، بخشی معمول از طیف سنجی انتقال که ستاره شناسان برای تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی سیارات فراخورشیدی از آن استفاده می کنند. در عوض ، آنچه پیالت یافت ، با آنچه اخترشناسان درباره چگونگی شکل گیری برخی سیارات می دانند تداخل خواهد داشت. “ما انتظار نداشتیم آنچه را پیدا کردیم پیدا کنیم.”

تاکنون ، شکل گیری سیارات به دنبال الگوهایی است که در منظومه شمسی خود می بینیم. وقتی ستارگان تشکیل می شوند ، توسط دیسک غبار و گاز احاطه می شوند که اصطلاحاً آن را دیسک پیش سیاره می دانند. اینها مواردی هستند که مصالح ساختمانی را برای آنچه که در نهایت تبدیل به یک سیاره می شود فراهم می کنند. در مدلهای کلاسیک براساس آنچه ستاره شناسان درباره مشتری و زحل می دانند ، غولهای گازی باید دارای هسته ای جامد حداقل ده برابر جرم زمین باشند تا قبل از از بین رفتن دیسک ، گاز کافی جمع کنند. منجمان معتقد بودند بدون این هسته غول پیکر ، سیارات قادر به ساخت و نگهداری پوسته های بزرگ گاز نیستند که آنها را به غول های گازی تبدیل کرده است.

اما WASP-107b این قوانین را نقض می کند: اگرچه از نظر اندازه قابل مقایسه با مشتری است ، اما ده برابر سبک تر است ، و آن را به جرم نپتون نزدیک می کند و آن را به یک “فوق العاده ضعف” یا یکی از کم چگال ترین سیارات فراخورشیدی کشف شده تبدیل می کند. . پیولت نتیجه گرفت که هسته WASP-107b بیش از چهار برابر جرم زمین نیست ، به این معنی که بیش از 85 درصد از جرم این سیاره را می توان در لایه ضخیم گاز موجود در اطراف هسته آن یافت. برای مقایسه ، لایه گاز نپتون فقط 5 تا 15 درصد از جرم کل آن را نشان می دهد.

برای پیچیده تر کردن مسائل ، WASP-107b به طرز باورنکردنی به ستاره خود نزدیک است – بیش از 16 بار از زمین به خورشید نزدیکتر است ، و یک مداری فقط 5.7 روز است. پیولت توضیح می دهد ، اگر این سیاره در ابتدا به همان جایی كه در حال حاضر است تشكیل شده است ، هیچ راهی برای تبدیل شدن آن به یك غول گاز وجود ندارد. پیالت گفت: “برای جمع آوری گاز به اندازه کافی برای تبدیل شدن به یک غول گاز ، این باید خیلی سریع اتفاق بیفتد.” “بنابراین این باید در یک محیط سردتر اتفاق بیفتد ، به این معنی که باید از ستاره دور باشد.” وجود WASP-107b پس معنی نداشت.

برای توضیح چگونگی بوجود آمدن WASP-107b ، پیالت و تیمش به سیاره دیگری نگاه کردند – و این نظریه ای است که قبلاً فقط روی سیارات “فوق العاده کرک” کوچکتر اعمال شده بود. ستاره شناسان متوجه شده اند که WASP-107c ، سیاره دیگری که به دور ستاره WASP-107b می چرخد ​​اما مدت مداری آن سه سال بیشتر است ، دارای مدار خارج از مرکز یا بیضی است. پیالت توضیح می دهد: “این به ما چیزی در مورد تاریخچه سیستم می گوید.” WASP-107b احتمالاً دورتر از ستاره اش در حال حاضر تشکیل شده است و اساساً یک تیرک متحرک در مدار فعلی خود از WASP-107c بود. در حالی که مدار WASP-107b به دلیل مجاورت با ستاره در یک دایره نرمال می شود ، پیولت مدار خارج از مرکز WASP-107c را به عنوان “گونه ای که حافظه آنچه در سیستم اتفاق افتاده را حفظ می کند” توضیح می دهد.

Björn Beneke ، استاد راهنما و استاد اخترفیزیک در دانشگاه مونترال ، در بیانیه مطبوعاتی گفت: “این مقاله پایه های چگونگی شکل گیری و رشد سیارات غول پیکر را بررسی می کند.”

اکنون که کار وی برای شناسایی جرم WASP-107b به پایان رسیده است ، پیولت می تواند به هدف اصلی خود یعنی کشف این که این کره خاکی واقعاً از چه چیزی ساخته شده است ، بازگردد. اما ، او می گوید ، این شیوه برای همیشه تغییر کرده است. او می گوید: “این باعث می شود بیشتر درباره شکل گیری سیارات فکر کنم.” “این چیزی نیست که قبلاً درباره آن زیاد فکر کرده باشم. بیشتر روی شیمی تمرکز داشتم. اکنون می پرسم ساختار داخلی چه چیزی می تواند در مورد تاریخ کره زمین به ما بگوید. جرم و شعاع خیلی بیشتر از آنچه تصور می کنید به شما می گویند. “


منبع: khabar-reza.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*