مشاهدۀ نشانه‌هایی از یک جوّ غیرعادی در اطراف «سیارۀ جهنم»

فرادید| دانشمندان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب، شواهدی از جوّی غنی از کربن در اطراف دنیای جهنمی ۵۵ Cancri e کشف کردند. این بهترین مدرکی است که تا کنون از وجود جوّ در اطراف یک سیاره فراخورشیدی سنگی کشف شده است. 

به گزارش فرادید، آیا «سیاره جهنم» می‌تواند جوّ داشته باشد؟ در مقاله جدیدی که روز ۸ ماه مه در مجله نِیچِر (Nature) منتشر شد، محققان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) سرانجام این معمای چنددهه‌ای فراسیاره‌ای را حل کردند و با انجام این کار، بهترین مدرک وجود جوّ در اطراف یک دنیای سنگی خارج از منظومه شمسی ما را کشف کردند. 

۵۵ Cancri e یک دنیای آتشین است. این سیاره فراخورشیدی که به عنوان یک «ابرزمین» صخره‌ای طبقه‌بندی می‌شود، دوبرابر قطر زمین است و در فاصله‌ای معادل ۴ درصد فاصله بین عطارد و خورشید به دور ستاره خود می‌چرخد. سطح آن احتمالاً پوشیده از دریایی از ماگمای مذاب است و دمای محیط آن نیز احتمالاً به اندازه‌ای گرم است که آهن را ذوب می‌کند. 

از زمان کشف ۵۵ Cancri e در سال ۲۰۰۴، دانشمندان در مورد جنبه های گوناگون وجود آن گیج بودند: دوره مداری آن، چگالی آن، و مهمتر از همه، جوّ آن. در آغاز، محققان خاطرجمع نبودند که آیا این سیاره فراخورشیدی اصلاً می‌تواند از جوّ پشتیبانی کند یا خیر. برخی معتقد بودند بیش از حد داغ و بیش از حد نزدیک به ستاره‌اش است. اما شواهد جدید از JWST نشان می‌دهد ۵۵ Cancri e در واقع با یک لایه گاز پوشانده شده است، البته یک لایه غیرعادی. 

نخستین اشاره به این که این ابرزمین فوق‌گرم دارای جوّ است، حاصل یک اندازه‌گیری دمای عجیب بود. محققان با استفاده از ابزار مادون قرمز میانی JWST (MIRI)، انتشارهای حرارتی را از زمان روز ۵۵ Cancri e اندازه‌گیری کردند. اگر این سیاره اتمسفر نداشت، دمای آن در روز به حدود ۲۲۰۰ درجه سانتیگراد میرسید. اما این چیزی نیست که MIRI یافت. 

رِنیو هوو، اخترشناس آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا، در بیانیه‌ای گفته است: «در عوض، داده‌های MIRI دمای نسبتاً پایینی در حدود ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد را نشان داد. این خوانش نشان می‌دهد چیزی، احتمالاً یک جریان جوّی، گرما را از سمت روز به سمت شب سیاره می‌برد.»

سپس، تیم هوو از ابزار دوربین مادون قرمز نزدیک (NIRCam) برای تعیین اینکه چه عناصری ممکن است در این جوّ مشکوک وجود داشته باشند، استفاده کردند. آن‌ها شواهدی از چرخش دی اکسید کربن یا گاز مونوکسید کربن در اطراف سطح سنگ مذاب سیاره یافتند. 

اما محققان گمان می‌کنند این لایه گازی از زمان شکل‌گیری این سیاره وجود نداشته است، چنین جوّی به سرعت و به شدت توسط بادهای خورشیدی از ستاره نزدیکش جدا می‌شود. در عوض، آن‌ها گمان می‌کنند «اتمسفر ثانویه» غنی از کربن از درون سیاره بیرون می‌زند و به جوّ اجازه می‌دهد به طور مداوم خود را دوباره پر کند، حتی زمانی که گازها از بین می‌روند. 

دیانا دراگومیر، از نویسندگان این مطالعه، محقق فراسیاره‌ای در دانشگاه نیومکزیکو است که بیش از ۱۰ سال ۵۵ Cancri e را مطالعه کرده است. او با هیجان‌زدگی از نتایج گفته است: «واقعاً ناامیدکننده بود که هیچ یک از مشاهدات ما، نتوانسته بود این معما را با قدرت حل کند. من هیجان‌زده هستم که بالاخره در حال حل این معما هستیم!»

مترجم: زهرا ذوالقدر