بیگ بنگ: اگر اختر­شناسان نوع و مقدار عناصر شیمیایی در ستاره‌­ها را بدانند، بهتر می­توانند به مواد تشکیل دهندۀ موجود در سیاره­‌هایی که به دور آنها می چرخند پی ببرند و بنابراین قادرند آنها را با سیاره زمین مقایسه کرده و شباهت­‌هایشان را تشخیص دهند.

به گزارش بیگ بنگ، دکتر دیوگو سوتو و همکارانش از رصدخانه ملی برزیل، جزئیات مربوط به عناصر شیمیایی موجود در ستارۀ Ross 128 و همچنین فراوانی آنها را تعیین کردند. این ستاره­ که فقط 11 سال نوری با زمین فاصله دارد، میزبان یک سیارۀ قابل سکونت است که 1.35 برابر بزرگتر از زمین ما است. ستاره Ross 128 که با نام­‌های پروکسیما ویرجین، Gliese 447، و HIP 57548 نیز شناخته می­ شود، یک ستاره کوتوله­ سرخ است، به این معنی که بسیار کوچکتر و سردتر از خورشید ما است.

دکتر سوتو گفت: «تا چندی پیش، به دشواری می ­توانستیم فراوانیِ عناصر شیمیایی موجود در این نوع ستاره­‌ها را به صورت دقیقی بیابیم.» او و همکارانش، با استفاده از طیف­‌نگار APOGEE، نورِ مادون قرمز Ross 128 را اندازه‌­گیری کردند تا فراوانی کربن، اکسیژن، منیزیم، آلومینیوم، پتاسیم، کلسیم، تیتانیوم و آهن را به دست آورند. این اختر­شناسان می ­گویند: «هنگامی که ستاره­‌ها جوان هستند، توسط دیسکی از گاز و گرد و غبار که به دور خود می­چرخد، احاطه شده‌­اند. این دیسک دوار در مراحل بعدی به سیارۀ سنگی می­ چسبد.»

ساختار شیمیایی ستاره بر روی محتویات دیسک تاثیر می­گذارد، و در نتیجه بر روی کانی­ شناسی و ساختار داخلی سیاره نیز تاثیر خواهد داشت. بعنوان مثال، مقدار منیزیم، آهن و سیلیکون موجود در یک سیاره، نسبتِ جرمی هسته و لایه­‌های گوشته (جبه) آن را کنترل می­ کند. پژوهشگران ثابت کردند مقدار آهنی که در ستاره Ross 128 وجود دارد، با خورشید برابر است.

اگر چه، آنها قادر به اندازه‌­گیری فراوانی سیلیکون نبودند، نسبت آهن به منیزیم در ستاره، نشان می­دهد که هستۀ سیاره Ross 128b، همانند زمین است، و در لبه داخلیِ قابل سکونت ستاره خود قرار دارد، و کمی از هسته­­ زمین بزرگ­تر است. از آنجایی که این دانشمندان از حداقل مقدارِ جرم Ross 128b و فراوانی شیمیایی ستاره آگاه بودند، آنها توانستند محدوده­ای برای شعاع این سیاره برآورد کنند.

آنها می­ گویند: «دانستن جرم و شعاع سیاره برای فهمیدن مواد تشکیل دهندۀ آن مهم است، زیرا از این دو اندازه‌­گیری در محاسبه چگالی بالک (توده)  استفاده می­ شود. بر طبق پژوهش­‌هایی که اخترشناسان انجام دادند، اگر ویژگی­‌های کمی سیاره‌­ها را با استفاده از این روش اندازه­‌گیری کنیم، باید بدانیم که سیاره‌­هایی با شعاع بیشتر از 1.7 برابر شعاع زمین، احتمالا توسط یک پوشش گازی (همانند نپتون) محاصره می­ شوند، و آنهایی که داری شعاع­‌های کوچکتری هستند، با احتمال بیشتری داری ساختاری سنگی خواهند بود (همانند سیاره­ زمین). شعاعی که برای سیاره Ross 128b برآورد شده، نشان می­دهد که این سیاره سنگی است.»

در نهایت، با اندازه‌­گیری دمای Ross 128b و برآورد شعاع این سیاره، تیم تحقیقاتی توانست میزان نور بازتاب شدۀ ستاره میزبان از سطح سیاره را تعیین کند و نشان دهد که این سیاره احتمالا دارای آب و هوایی معتدل است. دکتر سوتو می ­گوید:«بسیار هیجان‌انگیز است که می­توانیم با مطالعه نور ستارۀ میزبان به ساختار شیمیایی سیاره و دیگر ویژگی­‌های آن پی ببریم. اگرچه که سیارۀ Ross 128b دوقلوی زمین نیست و هنوز هم فعالیت­‌های داخلی آن به طور کاملا برای ما شناخته شده نیست، دستِ کم توانستیم استدلال کنیم که این سیاره دارای آب و هوایی معتدل است و می­تواند آب مایع را بر روی سطح خود حفظ کند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.

ترجمه: آوین تهمتن/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sci-news.com