سیاره های کوچک شونده شاید حلقه گمشده تکامل سیارات باشند

به گزارش بیباپ، کشف چندین سیاره فراخورشیدی که به نظر می رسد در حال کوچک شدن هستند، ممکن است حلقه گمشده در فرایند تکامل سیاره ای باشد.

سیاره های کوچک شونده شاید حلقه گمشده تکامل سیارات باشند

دانشمندان چهار سیاره فراخورشیدی از نوع نپتون کوچک را اطراف ستارگان آن ها کشف نموده اند که جو خود را با نرخی مطابق با کاهش جرم کلی از دست می دهند. این نشان می دهد که این اجرام در نهایت به سیارات سنگی و تقریبا به مقدار زمین کوچک می شوند و ستارگان مادر، عامل چنین فرایند تکاملی هستند.

هرچند دانشمندان از مدت ها قبل هم فکر می کردند که این دو نوع سیاره فراخورشیدی به هم مرتبط هستند، اما مسیری که مینی نپتون ها جو خود را از دست می دهند، ناشناخته بود.

در حالی که سازوکارهای دیگری هم می توانند نقش داشته باشند، دنیا های کوچک تری که به تازگی شناسایی شده اند، نشان می دهند که جداسازی به وسیله تابش ستاره ای یکی از مهم ترین موارد در این فرایند تکاملی است.

کهکشان راه شیری جایی بزرگ و سرشار از تنوع است و تا کنون انواع زیادی از سیاره های فراخورشیدی در آن شناسایی شده اند که با آنچه در منظومه شمسی خودمان می بینیم بسیار متفاوتند.

یکی از انواع آن ها مینی نپتون است؛ رایج ترین نوع سیاره های فراخورشیدی که به وسیله مأموریت کپلر شناسایی شد، اما به طرزی عجیب، در همسایگی کوچک خودمان در کهکشان، وجود ندارد.

این نوع سیاره های فراخورشیدی جرم بیشتری از زمین و جرم کمتری نسبت به نپتون دارند، اما مانند نپتون هنوز در اتمسفر غلیظی از هیدروژن و هلیوم پوشیده شده اند. به نظر می رسد این سیارات فراخورشیدی، از 2 برابر شعاع زمین کوچک تر نمی شوند.

دسته بعدی اَبَرزمین ها هستند که مقدار آن ها بین 1 تا 1.5 برابر شعاع زمین است. بدین ترتیب بین 1.5 و 2 شعاع زمین، شکاف عجیبی وجود دارد که در آن سیارات فراخورشیدی بسیار کمیاب هستند. این بازه به عنوان شکاف شعاع سیاره کوچک شناخته می گردد.

دانشمندان معتقدند این شکاف به این علت وجود دارد که سیارات فراخورشیدی، بالاتر از حد بحرانی خاصی، جرم کافی برای حفظ جو اولیه قابل توجهی را دارند که مقدار آن ها را ناگهان زیاد می نماید و در طبقه بندی مینی نپتون ها قرار می دهد. از سوی دیگر، اَبَرزمین ها که جرم کافی ندارند، یا جو اولیه خود را از دست داده اند، یا از ابتدا جو نداشته اند.

پرسش بعدی این است که اگر این سیارات فراخورشیدی با اتمسفر اولیه متولد شده اند، چگونه جو خود را از دست داده ند؟

یکی از راه های بالقوه که از دست دادن جرم با نیروی هسته نامیده می گردد، گرمای داخلی ناشی از شکل گیری سیاره است که در آن انرژی پیوند گرانشی به گرما تبدیل می گردد و جو اولیه را به بیرون پرتاب می نماید. روش دیگر تبخیر نوری نام دارد که در آن تابش شدید پرتو ایکس و فرابنفش ستاره جوان مرکزی، جو سیاره فراخورشیدی را از بین می برد.

معین اینکه کدام سناریو منجر به تبدیل مینی نپتون ها به اَبَرزمین ها می گردد، نیازمند مشاهده سیارات فراخورشیدی در حال از دست دادن جو و معین نرخ آن است.

بدین ترتیب طی این مطالعه تازه که در استروفیزیکال ژورنال (Astrophysical Journal) منتشر خواهد شد، پژوهشگران به سرپرستی مایکل ژانگ (Michael Zhang) ستاره شناس مؤسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) از طیف سنجی برای آنالیز جو چهار مینی نپتون اطراف ستاره های کوتوله نارنجی استفاده کردند تا سرعت نشت هلیوم را در آن ها تشخیص دهند.

یکی از این چهار مینی نپتون TOI 560b نام دارد که با شعاع 2.8 برابر شعاع زمین در اوایل امسال آنالیز شد. سه سیاره دیگر تازه هستند و به ترتیب شامل TOI 1430.01 با شعاع 2.1 برابر زمین، TOI 1683.01 با شعاع 2.3 برابر زمین و TOI 2076b با شعاع 2.52 برابر زمین می شوند.

طبق نتایج به دست آمده، هر چهار سیاره، نشت قابل توجهی از هلیوم داشتند که نه بر اثر گرمای ناشی از انرژی هسته سیاره، بلکه به علت تبخیر ناشی از نور ستاره مادر بود. این مقدار تلفات برای از بین بردن اتمسفر این سیارات فراخورشیدی در عرض چند صد میلیون سال کافی است که در زمان کیهانی یک مقیاس زمانی بسیار کوتاه محسوب می گردد.

یافته های این تیم بعلاوه نشان می دهد که بیشتر نپتون های کوچکی که دور ستاره های خورشید-مانند می چرخند، احتمالا به اَبَرزمین ها تبدیل می شوند و این فرآیند به وسیله تبخیر نوری انجام می گردد.

این تیم در بیانیه خود گفت: اگر نه همه، بسیاری از این سیارات، پوشش غنی از هیدروژن خود را از دست می دهند و به اَبَرزمین تبدیل می شوند. نتایج ما نشان می دهد که بیشتر نپتون های کوچکی که دور ستاره های خورشید مانند می چرخند، اتمسفر اولیه دارند و تبخیر نوری مکانیزم کارآمدی برای از بین بردن جوها آن ها و تبدیل به ابرزمین است.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از یک سیاره کوچک شونده

Credit: NASA/ESA/D. Player (STScI)

منبع: Science Alert

منبع: دیجیکالا مگ
انتشار: 16 مرداد 1401 بروزرسانی: 16 مرداد 1401 گردآورنده: bebop.ir شناسه مطلب: 2413

به "سیاره های کوچک شونده شاید حلقه گمشده تکامل سیارات باشند" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "سیاره های کوچک شونده شاید حلقه گمشده تکامل سیارات باشند"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید