حیرت اخترشناسان: این سیاره فراخورشیدی ابرهای غنی از آب دارد | سیاره K2-18b

سه تیم از اخترشناسان محو تماشای دنیای ناشناخته ای در کیهان شدند که به نام K2-18b شناخته شده است. در ماه سپتامبر، دو تیم از اخترشناسان اعلام کردند که آن ها نشانه هایی از وجود آب مایع در یک سیاره یافته اند؛ یک کشف بسیار بزرگ در رابطه با جستجوی سیاراتی که قابل سکونت هستند. اما تنها شرط لازم برای زندگی انسان فقط وجود آب نیست. شرایط دیگری مثل دما، فشار نیز می تواند در قابل سکونت بودن یک سیاره نقش داشته باشد. حالا، یک تیم سومی هم گزارش می دهد که فشار همین آب مایع می تواند در این سیاره تأثیر بگذارد و شرایط حیات در این سیاره را دگرگون کند. پیشرفتی بسیار جالب برای محققان…

یک اخترشناس دانشگاه مونترال در مصاحبه با Space گفت که خوشبختانه ما بسیار زود فهمیدیم که این یک هدف بسیار منحصر به فرد است. این اخترشناس از اعضای همان تیمی بود که در ماه سپتامبر 2019 آماری از تجزیه و تحلیل اتمسفر اعلام کرد این آمار در نشریه نجوم منتشر شد. او این یافته ها را برای اولین بار در جلسه انجمن نجوم ایالات متحده ارائه کرد. این اخترشناس و همکاران او در طی یک دوره سه ساله بارها از تلسکوپ اسپیتزر و هابل برای مشاهده اتمسفر K2-18b استفاده کردند.

اگرچه دانشمندان اتمسفر سیارات فراخورشیدی را که بسیار بزرگ تر از K2-18b بودند، مورد بررسی قرار داده اند. ولی این دنیای جدید 2.6 برابر اندازه زمین و 8.5 برابر جرم آن است. همین اندازه کوچک سیاره مشاهده آن را بسیار چالش برانگیز می کند. به اندازه گیری متعدد و زیادی نیاز است تا بتوانند در مجموع از اعماق کیهان کاوشی مهیج را انجام دهند. به گفته اخترشناسان این تیم تا به حال هیچ کاری شبیه این انجام نشده است.

سیاره K2-18b و شباهت به زمین !!!

به گزارش باریتیز K2-18b در صورت فلکی لئو که 110 سال نوری از ما فاصله دارد قرار گرفته است. در این صورت فلکی ستاره ای کوچک ولی فعال وجود دارد که می تواند به طور مداوم در مدار سیارات از خود تابش داشته باشد. گرچه این ستاره کم نور تر و کوچک تر از خورشید ماست ولی گردش 33 روزه سیاره K2-18b به دور آن باعث می شود مقدار انرژی دریافتی زمین از خورشید با مقدار انرژی دریافتی سیاره K2-18b از آن ستاره برابر باشد.

اندازه کوچک ستاره ها تشخیص جزئیات سیارات کم رنگی مثل K2-18b را آسان می کند. چون که مشاهده یک سیاره به مقدار نوری که در هنگام گذشتن از جلوی ستاره آن از منظر زمین مسدود می شود، بستگی دارد. یک سیاره کوچکتر نور کمتری نسبت به یک سیاره بزرگتر دارد. اما یک ستاره کوچک نور کم تری دارد تا بتواند نوری را مسدود کند. در نتیجه مشاهده این سیگنال های کوچک تر تا حدود زیادی راحت تر می شود. (البته این را هم بدانید که دانشمندان از مدار این سیاره برای دانستن این که چند بار به دور ستاره می چرخد استفاده کرده اند.)

در مشاهدات تلسکوپ های فضایی هابل و اسپیتزر اخترشناسان فقط نشانه هایی از آب در اتمسفر یک سیاره فراخورشیدی پیدا نکردند. بلکه به گفته سرپرست این تیم اختر شناسی Benneke مورد بسیار جالب تر این است که یک توده ای از ابر را در اتمسفر آن رؤیت کرده اند. نکته ی اساسی در این کشف آن بود که پرتو نور از سطح این سیاره تا ارتفاع مشخصی بالا آمد و سپس متوقف شد. بنک و همکارانش با کمک مدل هایی اطمینان حاصل کردند که آن ارتفاع برای حفظ آب از نظر فشار و دما مناسب بوده یا نه. به گفته بنک بهترین توضیح برای این امر آن است که این ها در واقع همان ابر های آب مایع هستند که ما در زمین آن ها را مشاهده می کنیم.

از آن جا که این ابر ها حاوی قطرات آب هستند بی تردید قدرت باران زایی دارند. اما آن باران ها هرگز به سطح سیاره نمی رسند به جای آن قطرات به طور معلق در اتمسفر سیاره می مانند تا دما و فشار باعث تبخیر آن ها شود. بنک و همکارانش بارش باران در سیاره K2-18b را با باران Virga در سطح زمین مقایسه می کنند. بارش باران در شرایطی که دما و فشار بالا باشد، موجب می شود که قطرات آب قبل از رسیدن به زمین بخار شوند به این نوع بارش در سیاره زمین باران Virga گفته می شود. یافتن یک اقلیم و آب و هوایی مشابه زمین در یک سیاره فراخورشیدی بنک و همکارانش را شگفت زده کرده است. به گفته بنک K2-18b سردترین (با بررسی اتمسفر آن)، کوچک ترین و کم جرم ترین سیاره هاست و البته هیجان انگیز ترین…

یک راز متداول

اگر چه سیاره K2-18b از شرایط کافی برای داشتن ابر هایی شبیه آن چه در سیاره زمین است برخوردار است و لی این امر دلیلی بر شباهت کامل آن به زمین نیست. ولی آن را به عنوان یک سیاره زیر مجموعه نپتون (یک غول گازی بدون سطح) طبقه بندی می کنند. کاوشگر کپلر ناسا این اطمینان را به ما می دهد که زیر نپتون ها احتمالاً متداول ترین سیارات در کهکشان راه شیری به حساب می آیند که 75% سیارات را شامل می شوند.

با این وجود اخترشناسان به سختی می توانند از غول های گازی کوچک اطلاعاتی به دست آورند و این دلیلی بر این است که چرا اخترشناسان با کشف این سیاره شگفت زده شده اند. ما از این نوع سیارات اطلاعات کمی داریم. جرم زیر نپتون ها در حدود جرم زمین و نپتون است و هیچ جایی در منظومه شمسی ندارند. کسب اطلاعاتی درباره سیاراتی مثل K2-18b می تواند به دانشمندان کمک کند تا اطلاعاتی درباره چگونگی شکل گیری و تکامل سیارات به دست آورند. به گفته بنک اگر شما می خواهید تا درباره سیارات و تنع آن ها چیز هایی بدانید. بسیار مهم است که رایج ترین سیارات را درک کنید.