شناسایی هزار سیاره فراخورشیدی ماموریت تلسکوپ‌های فضایی آینده
به گزارش «نبض فناوری»، تا اوایل دهه ۲۰۰۰، تنها سیارات شناخته شده در منظومه شمسی قرار داشتند که به طور گسترده به دو دسته سیارات سنگی کوچک در منظومه شمسی داخلی و سیارات گازی سرد واقع در قسمت خارجی تقسیم می‌شدند. با کشف سیارات فراخورشیدی (سیاراتی که به دور خورشید و ستارگان می‌چرخند)، گروه‌های اضافی دیگری از سیارات کشف شد و تصویر جدیدی شروع به ظهور کرد.
برای مثال، داده‌های ماموریت کپلر نشان داده است که سیارات فراخورشیدی بزرگ و گازی می‌توانند در مدار بسیار نزدیک به ستاره خود قرار بگیرند، همانطور که در منظومه شمسی ما اتفاق می‌افتد و باعث می‌شود آن‌ها به دمای بیش از ۱۰۰۰ کلوین (۷۲۷ درجه سانتیگراد) برسند. این‌ها مشتری‌های «داغ» یا «فوق‌العاده داغ» لقب گرفته‌اند در حالی که از اکثر سیارات فراخورشیدی دیگر کوچکتر هستند، ما اطلاعات زیادی در مورد ترکیب آن‌ها نداریم.
اما چگونه سیاره‌های گرم و گازی تا این حد نزدیک به ستاره خود شکل می‌گیرند؟ چه نوع فرآیند‌های فیزیکی شدید در اینجا اتفاق می‌افتد؟ پاسخ به این سوالات تاثیرات زیادی در درک ما از سیارات فراخورشیدی و سیارات منظومه شمسی دارد.
کلت -۹ ب
در واقع مشتری‌های داغ دریچه‌ای برای فرآیند‌های شدید فیزیکی و شیمیایی هستند. آن‌ها فرصتی باورنکردنی برای مطالعه فیزیک در شرایط محیطی فراهم می‌کنند که تولید مجدد آن‌ها روی زمین تقریبا غیرممکن است. مطالعه آن‌ها درک ما را از فرآیند‌های شیمیایی و حرارتی، پویایی جو و تشکیل ابر افزایش می‌دهد. شناخت منشا آن‌ها همچنین می‌تواند به ما در بهبود شکل گیری سیارات و مدل‌های 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 از طریق 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 می‌توانیم نور ستاره‌ای را که از طریق جو سیاره فیلتر می‌شود هنگام عبور از مقابل ستاره‌اش انتخاب و اثر عناصر شیمیایی موجود در آن را مشاهده کنیم؛ روش دیگر برای بررسی یک سیاره در هنگام کسوف است، زمانی که از پشت ستاره میزبان خود عبور می‌کند؛ سیارات نیز کسری از نور را ساطع و منعکس می‌کنند، بنابراین با مقایسه تغییرات کوچک در نور کل در هنگام پنهان بودن و رویت شدن سیاره، می‌توانیم نوری را که از این سیاره می‌آید، استخراج کنیم.
هر دو نوع مشاهدات در طول موج‌ها یا رنگ‌های مختلف انجام می‌شود و از آنجا که عناصر و ترکیبات شیمیایی در طول موج‌های بسیار خاصی جذب و ساطع می‌شوند، می‌توان طیف نوری که بر اساس طول موج تجزیه می‌شود برای این سیاره تولید کرد تا ترکیب جو آن را استنباط کند.
اسرار Kelt-۹ b
در این مطالعه از داده‌های موجود در دسترس عموم که توسط تلسکوپ فضایی هابل گرفته شده، برای بدست آوردن طیف گرفتگی این سیاره استفاده شد، سپس نرم افزار منبع آزاد برای استخراج حضور مولکول‌ها مورد استفاده قرار گرفت که مشخص شد فلزات زیادی وجود دارند که از مولکول ساخته شده‌اند. این کشف جالب است، زیرا قبلا تصور می‌شد که این مولکول‌ها در چنین دمای شدیدی وجود ندارند.
Kelt-۹ b به دلیل داشتن مدار شیب حدود ۸۰ درجه مورد توجه است. این نشان دهنده گذشته‌ای سخت با برخورد احتمالی است که در واقع برای بسیاری دیگر از سیارات در این کلاس نیز دیده می‌شود. به احتمال زیاد این سیاره به دور از ستاره اصلی خود تشکیل شده و هنگام مهاجرت به سمت داخل این برخورد‌ها رخ داده است؛ تئوری دیگری نیز وجود دارد مبنی بر اینکه سیارات بزرگ تمایل دارند در ستاره‌های میزبان خود در دیسک‌های پروستارل که باعث ایجاد منظومه‌های شمسی می‌شوند، تشکیل شوند و مواد گازی و جامد را هنگام مهاجرت به سمت ستاره خود بگیرند، اما ما از جزئیات چگونگی این اتفاق اطلاع نداریم، بنابراین برای تایید سناریو‌های مختلف و درک بهتر تاریخ آن‌ها به عنوان یک کل، توصیف بسیاری از این پدیده‌ها در جهان بسیار مهم است.
ماموریت‌های آینده
رصدخانه‌هایی مانند تلسکوپ فضایی هابل برای مطالعه اتمسفر‌های خارج از سیاره ساخته نشده‌اند. نسل بعدی تلسکوپ‌های فضایی، مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب و آریل، از قابلیت‌ها و ابزار‌های بسیار بهتری برای رصد دقیق جو‌های سیاره خارج برخوردار خواهند بود. آن‌ها به ما این امکان را می‌دهند که به بسیاری از سوالات اساسی مطرح شده توسط طبقه سیاره مشتری بسیار داغ پاسخ دهیم، اما به اینجا محدود نخواهد شد.
این نسل جدید از تلسکوپ‌ها جو دنیا‌های کوچک را نیز بررسی خواهند کرد، مقوله‌ای که ابزار‌های فعلی برای رسیدن به آن تلاش می‌کنند. به طور خاص آریل که انتظار می‌رود در سال ۲۰۲۹ پرتاب شود، حدود ۱۰۰۰ سیاره فراخورشیدی را مشاهده خواهد کرد تا برخی از اساسی‌ترین سوالات در علوم سیاره خارج را پاسخ دهد.
آریل همچنین اولین ماموریت فضایی خواهد بود که با جزئیات به جو این جهان‌ها نگاه می‌کند. این تلسکوپ سرانجام باید به ما بگوید که این سیارات فراخورشیدی از چه چیز‌هایی ساخته شده و چگونه شکل گرفته و تکامل یافته‌اند. این یک انقلاب واقعی خواهد بود.
منبع/ باشگاه خبرنگاران
