شناسایی هلیوم در جو یک سیاره فراخورشیدی

بیگ بنگ: تیمی بین‌المللی از ستاره‌شناسان، در جوِ WASP-107b، هلیوم- دومین عنصر فراوان بعد از هیدروژن، در کیهان- شناسایی کردند. WASP-107b سیاره فراخورشیدی فرانپتونی، در فاصلۀ تقریبا ۲۰۰ سال نوری در صورت فلکی سنبله است. این اولین باری است که این گازِ بی‌اثر  در جو سیاره‌ای فراخورشیدی شناسایی شده است.

به گزارش بیگ بنگ، هلیوم برای اولین‌بار در سال ۱۸۶۸ به صورت نشانه خط طیفی زرد نامعلومی در نور خورشید کشف شد. ستاره‌شناس انگلیسی، نورمن لاک‌یر، اولین کسی بود که اعلام کرد این خط به علت عنصر جدیدی است و آن را، پس از تیتان یونانیِ خورشید، هلیوس نامید. این تیم تحقیقاتی، به سرپرستی ستاره‌شناس دانشگاه اکستر، “جسیکا اسپیک” با استفاده از دوربین ۳ میدان باز روی تلسکوپ فضایی هابل توانستند این عنصر را در جو سیارۀ WASP-107b کشف کنند.

اسپیک گفت: «بعد از هیدروژن، هلیوم دومین عنصر رایج در جهان است. همچنین یکی از اجزای اصلی سیاره‌های مشتری و زحل در منظومه شمسی ما است. با این حال تاکنون در سیارات فراخورشیدی هلیوم شناسایی نشده بود، علیرغم اینکه در جستجوی آن بودیم.» WASP-107b یکی از کم‌چگال‌ترین سیاراتِ شناخته‌شده است: در حالی که اندازۀ این سیاره مشابه با مشتری است اما جرم آن فقط ۱۲٪ جرم مشتری می‌باشد. این سیاره که هر شش روز یک بار به دور ستارۀ میزبان خود- ستاره بسیار فعال توالی اصلی نوع K به نام WASP-107 – می‌چرخد، یکی از سردترین جوهای سیارات فراخورشیدی‌ای که تاکنون کشف شده‌اند، را دارد؛ هر چند در دمای ۵۰۰ درجه سلسیوس هنوز بسیار داغ‌تر از زمین است.

ستاره‌شناسان گفتند: «میزان هلیوم کشف‌شده در جو WASP-107b آنقدر زیاد است که جو بالایی آن باید ده‌ها هزار مایل به سمت بیرون، در فضا، گسترش یابد. از آنجایی که جو WASP-107b بسیار گسترده شده است، مقدار قابل توجهی از گازهای جو خود را به فضا وارد می‌کند، یعنی آنها را از دست می‌دهد- بین ۰٫۱ تا ۴ درصد از کل جرم جو آن در هر یک میلیارد سال.»

اسپیک و همکارانش با تجزیه و تحلیل طیف نوری که از قسمت بالایی جو می‌گذرد، توانستند وجود هلیوم در کشف کنند. قدرت چشمگیر سیگنال اندازه‌گیری‌ شده، از تکنیک جدیدی استفاده کرد که بر اندازه‌گیری‌های فرابنفش که برای مطالعۀ جوهای بالایی سیارات فراخورشیدی به کار می‌روند، متکی نیست. این ستاره‌شناسان باور دارند که این تکنیک جدید، که از نور مادون قرمز استفاده می‌کند، می‌تواند مسیرهای جدیدی را برای بررسی جو سیارات فراخورشیدیِ اندازه زمین، که در قسمت‌های دورتر کیهان یافته شده‌اند، بگشاید.

اسپیک گفت: «این سیگنال قوی هلیوم که ما اندازه‌گیری کردیم، تکنیک جدیدی را برای مطالعۀ لایه‌های بالایی جوهای فراخورشیدی در طیف وسیع‌تری از سیارات، نشان می‌دهد. روش‌های فعلی، که از نور فرابنفش استفاده می‌کنند، به نزدیک‌ترین سیارات فراخورشیدی محدود هستند. می‌دانیم که در جو بالایی زمین هلیوم وجود دارد و این تکنیک جدید می‌تواند در تشخیص جوهای اطراف سیارات فراخورشیدیِ اندازۀ زمین به ما کمک کند- چیزی که با تکنولوژی فعلی بسیار دشوار است.»

یکی از اعضای تیم، دکتر دیوید سینگ از دانشگاه اکستر، گفت: «روش جدید ما، به همراه تلسکوپ‌های آینده مانند تلسپکوپ فضایی جیمز وب، به ما امکان تجزیه و تحلیل جوهای سیارات فراخورشیدی را به طور خیلی دقیق‌تر از قبل، می‌دهد.» یکی از اعضای تیم، دکتر تام اوانر از دانشگاه اکستر، گفت: «هلیومی که ما کشف کردیم به صورت ابر ناهمواری که سیاره را احاطه می‌کند، در فضا گسترش می‌یابد. اگر سیارات فراخورشیدی کوچکتر و به اندازه زمین نیز ابرهای هلیومی مشابهی داشته باشند، این تکنیک جدید، در آینده‌ای بسیار نزدیک وسیلۀ هیجان‌انگیزی را برای مطالعه جوهای بالایی فراهم می‌کند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجلۀ Nature منتشر شده است.

ترجمه: زهرا جهانبانی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sci-news.com

(7 نفر , میانگین : 4٫86 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=75997
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1391 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

یک پاسخ

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.