دانشمندان اولین شواهد از یک دنیای بیگانه با اتمسفر لایه‌بندی شده مانند زمین را کشف کرده‌اند. البته این سیاره عجیب و غریب که دارای جوی از فلزات تبخیر شده است، چندان برای ذائقه انسان خوشایند نخواهد بود!
این سیاره که WASP-189b نامگذاری شده است، کشف چندان جدیدی نیست. دانشمندان از قبل می دانستند این سیاره که در فاصله ۳۲۲ سال نوری از زمین قرار دارد، در واقع یک غول گازی است که ۲۰ برابر نزدیکتر از زمین به خورشید به دور ستاره خود می چرخد.
اما در یک مطالعه جدید بر روی این سیاره فراخورشیدی، دانشمندان به نتایج جدیدی دست پیدا کردند. آنها دریافتند که چنین سیاره ای باید دارای جوی پیچیده مانند سیاره ما باشد.
ینس هویج میکرز، اخترفیزیکدان رصدخانه لوند در سوئد و یکی از نویسندگان این تحقیق جدید، در بیانیه ای گفت: در گذشته، اکثر ستاره شناسان تصور می کردند که جو سیارات فراخورشیدی به صورت لایه ای یکنواخت تشکیل شده است اما نتایج ما نشان می‌دهد که حتی اتمسفر سیارات گازی غول‌پیکری که با تابش شدید ستاره خود مواجهند، دارای ساختارهای سه‌بعدی پیچیده‌ای هستند.
این تحقیق بر اساس تجزیه و تحلیل نور ستاره ای که سیاره WASP-189 دور آن می چرخد و در هنگام عبور این سیاره از مقابل آن به دست آمده است. به طور خاص، دانشمندان از مشاهدات جمع آوری شده در سال ۲۰۱۹ توسط ابزار جستجوگر سیاره با سرعت شعاعی بالا (HARPS) در رصدخانه لا سیلا در شیلی در طی سه گذر مختلف که سیاره از مقابل ستاره خود عبور کرده است، استفاده کردند.
با نگاه کردن به حلقه نوری که بلافاصله سایه سیاره را احاطه کرده است، دانشمندان می توانند جو را بدون دیدن مستقیم آن مطالعه کنند. در این روش، محققان ابتدا تعیین می‌کنند که چه طول موجی از نور ستاره به دستگاه نمی‌رسد، سپس تشخیص می‌دهند که چه مواد شیمیایی آن «اثرانگشت» مشخصه نور را جذب می‌کنند.
هارپس به صورت مستقیم نمی تواند نحوه چیدمان آن مواد شیمیایی در جو را تشخیص دهد. با این حال، اثر انگشت شیمیایی شناسایی شده تحت تأثیر همان اثر داپلر، باعث می شود صدای آژیر هنگام نزدیک شدن و خروج متفاوت باشد.
محققان در طی این تجزیه و تحلیل ها، مقدار متفاوتی از اثرات داپلر را در میان مواد شیمیایی مختلف یافتند که نشان می دهد آنها به طور متفاوتی در جو حرکت می کنند؛ بنابراین دارای ساختار پیچیده ای هستند.
بیبیانا پرینوث، نویسنده ارشد این مطالعه ، در این بیانیه گفت: “ما معتقدیم بادهای قوی و سایر فرآیندها می توانند این تغییرات را ایجاد کنند. از آنجایی که اثر انگشت گازهای مختلف به روش‌های متفاوتی تغییر کرده است، ما فکر می‌کنیم این نشان دهنده حضور آن ها در لایه‌های مختلف جو است.”
در میان مواد شیمیایی خاصی که این تیم شناسایی کردند، یکی از مواد مورد علاقه اکسید تیتانیوم بود که محققان فکر می‌کنند مانند لایه ازون زمین قادر است نور با طول موج کوتاه را جذب کند.
همچنین طبق این مطالعه جدید در اتمسفر WASP-189b، تعداد انگشت شماری از فلزات مختلف از جمله آهن، کروم، منیزیم و وانادیم وجود دارد. در حالی که ما انسان‌ها معمولا فلزات را گازی نمی‌دانیم، با توجه به دمای WASP-189b، وجود آن ها جای تعجب ندارد. ستاره این سیاره بسیار داغ است و سیاره به قدری به آن نزدیک است که طبق تحقیقات قبلی چرخش یک دور کامل آن به دور ستاره، فقط ۲.۷ روز زمینی طول می کشد.
کوین هنگ، اخترفیزیکدان از دانشگاه برن، گفت: “ما متقاعد شده ایم که برای درک بهتر این سیارات و دیگر انواع سیارات – از جمله سیاراتی که بیشتر شبیه زمین هستند – باید ماهیت سه بعدی جو آنها را بشناسیم.” خوشبختانه، تلسکوپ فضایی جیمز وب که به تازگی پرتاب شده است، برای انجام این نوع آگاهی جوی نیز مجهز است.
