جریان آنلاین (/): در فاصله ۶۳ سال نوری از زمین سیاره ای وجود دارد که از اعماق فضا به همان رنگ آبی عمیق و آشنای زمین دیده می شود. اما این شباهت ظاهری بزرگ ترین فریب کیهانی است. در این سیاره بارانی از جنس شیشه مذاب می بارد و بادهایی با سرعت ۷ هزار کیلومتر بر ساعت می وزند و دمای روز در آن به بیش از هزار درجه سانتی گراد می رسد. این سیاره HD 189733b نام دارد و یکی از نزدیک ترین سیارات فراخورشیدی به زمین است که امکان مطالعه دقیق آن وجود دارد.
ستاره میزبان این سیاره یعنی HD 189733 در صورت فلکی روباهک در شمال استوای آسمانی قرار دارد. این ستاره در یک شب صاف تابستانی با یک تلسکوپ کوچک از هر حیاط تاریکی در نیمکره شمالی به زحمت قابل رویت است. اما خود سیاره این طور نیست. از این سیاره هرگز عکس مستقیمی گرفته نشده است و احتمالاً با نسل فعلی تلسکوپ ها نیز هرگز گرفته نخواهد شد. تمام آنچه درباره این سیاره می دانیم از طریق تحلیل تغییرات نور ستاره اش به هنگام عبور سیاره از مقابل و کنار و پشت آن استنباط شده است.
تینا مزدکی در گزارشی آورد: این سیاره در ۵ اکتبر ۲۰۰۵ توسط فرانسوا بوشی و همکارانش در رصدخانه اوت پروانس در جنوب فرانسه کشف شد. آنها از روش طیف سنجی دوپلر برای شناسایی کشش گرانشی کوچک سیاره بر ستاره میزبانش استفاده کردند. جرم و اندازه این سیاره تقریباً در حدود مشتری است. اما در فاصله بسیار نزدیکی یعنی حدود ۴.۶ میلیون کیلومتری ستاره خود قرار دارد. این مسافت تقریباً یک سی ام فاصله خورشید تا عطارد است. این سیاره هر ۲.۲ روز زمینی یک بار مدار خود را کامل می کند.
به دلیل این فاصله اندک این سیاره دچار قفل گرانشی شده است. یعنی همواره یک نیمکره آن رو به ستاره قرار دارد و نیمکره دیگر در تاریکی مطلق است. دمای سمتی که رو به ستاره است به حدود هزار درجه سانتی گراد می رسد. ستاره شناسانی که HD 189733b را مطالعه کرده اند جوی را توصیف می کنند که هیچ نمونه مشابهی برای آن در منظومه شمسی وجود ندارد. تفاوت دمای میان سمت همیشه روز و سمت همیشه شب این سیاره که توسط تلسکوپ فضایی اسپیتزر ناسا در سال ۲۰۰۷ اندازه گیری شد حدود ۲۶۰ درجه سانتی گراد است.
این اختلاف دمای شدید بادهای جوی سهمگینی را به حرکت درمی آورد که سرعت آنها در لایه های فوقانی جو در سمت روز به حدود ۷ هزار کیلومتر بر ساعت می رسد. همانطور که آژانس فضایی اروپا در بیانیه سال ۲۰۱۳ خود اعلام کرد سرعت این بادها تقریباً هفت برابر سرعت صوت است. برای مقایسه شدیدترین بادهای سطحی ثبت شده روی زمین در طول یک توفان استوایی به حدود ۴۱۰ کیلومتر بر ساعت رسید. بادهای این سیاره فراخورشیدی تقریباً ۱۷ برابر سریع تر هستند.
جو این سیاره مانند مشتری عمدتاً از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. اما غلظت بالایی از ذرات سیلیکات نیز در آن وجود دارد. سیلیکات ها خانواده ای از مواد معدنی هستند که بخش عمده ای از پوسته زمین از جمله ماسه و کوارتز و سنگ های بازالتی کف اقیانوس ها را تشکیل می دهند. در اتمسفر HD 189733b و در دمای بالای هزار درجه سانتی گراد این ذرات سیلیکاتی از حالت گاز چگالیده شده و به قطرات کوچک شیشه مذاب تبدیل می شوند.
این قطرات به صورت عمودی سقوط نمی کنند. بلکه توسط بادهای ۷ هزار کیلومتر بر ساعتی به صورت افقی شلاق می زنند. سرعتی که در آن برخورد یک قطره کوچک به هر سطحی انرژی معادل یک گلوله توپ جنگی کوچک را حمل می کند. بنابراین سمت روز این سیاره بارندگی مداوم و افقی شیشه مذاب را با سرعت تندبادها و در دمایی تجربه می کند که آلومینیوم را ذوب خواهد کرد. این باران آب و هوای دائمی آنجاست و هیچ وقفه ای در آن نیست.
رنگ واقعی یک سیاره فراخورشیدی در فاصله ۶۳ سال نوری را نمی توان به روش های سنتی مشاهده کرد. تیمی که رنگ واقعی HD 189733b را تعیین کرد به سرپرستی تام ایوانز از دانشگاه آکسفورد از تکنیکی به نام طیف سنجی خسوف ثانویه استفاده کرد. تلسکوپ فضایی هابل سیستم HD 189733 را به طور مداوم در طول چند چرخه مداری کامل سیاره زیر نظر گرفت. در هر مدار سیاره از دید تلسکوپ به پشت ستاره می رود. در لحظات قبل و بعد از ناپدید شدن سیاره در پشت ستاره تلسکوپ نور هر دو جرم را دریافت می کند. اما در لحظاتی که سیاره پنهان است تلسکوپ تنها نور ستاره را ثبت می کند.
با تفریق اندازه گیری دوم از اندازه گیری اول تیم تحقیق توانست نوری را که صرفاً توسط خود سیاره منعکس می شد جداسازی کند. کاهش درخشش سیستم در زمان ناپدید شدن سیاره به طور مشخص در بخش آبی طیف نور قابل اندازه گیری بود. در حالی که میزان افت نور در بخش قرمز و مادون قرمز نزدیک بسیار کمتر بود. تفسیر منتشر شده این بود که این سیاره نور آبی را تقریباً سه تا چهار برابر بیشتر از نور قرمز منعکس می کند. این ویژگی آن را در محدوده دید انسانی به رنگ آبی کبالتی تیره درمی آورد.
اگر یک ناظر انسانی بتواند در فضا و در فاصله ای ایمن از این سیستم مستقر شود این سیاره برای او به صورت یک نقطه نورانی آبی تیره جلوه می کند. رنگی که تقریباً متمایز از منظره زمین برای فضانوردان ایستگاه فضایی بین المللی نیست. با این حال مکانیزمی که این رنگ آبی را تولید می کند کاملاً متفاوت است. زمین به دو دلیل از فضا آبی دیده می شود. نخست انعکاس نور از اقیانوس ها که حدود ۷۱ درصد از سطح سیاره را پوشانده اند و دوم پدیده پراکندگی رایلی در اتمسفر.
سیاره HD 189733b هیچ اقیانوسی و احتمالاً هیچ نوع آب مایعی ندارد. چرا که دما برای بقای آب به صورت مایع در هر بخشی از جو بسیار بالاست. این رنگ آبی صرفاً ناشی از همان ذرات سیلیکات است. قطرات شیشه مذاب معلق و در حال چگالش در اتمسفر نور آبی را به طور ترجیحی پراکنده می کنند. دقیقاً همان کاری که مولکول های نیتروژن و اکسیژن در جو زمین انجام می دهند. این مکانیسم نوع دیگری از پراکندگی شبیه به رایلی است که روی ذراتی مذاب و در حال حرکت با سرعت تندباد رخ می دهد. اما نتیجه نوری آن مشابه زمین است.
سیاره HD 189733b به واسطه این شباهت رنگی نوعی تقلید کیهانی به شمار می رود. سیاره ای که از فاصله ۶۳ سال نوری شبیه به زمین به نظر می رسد اما در بررسی دقیق تر هیچ وجه اشتراکی با زمین به جز طول موج نوری که منعکس می کند ندارد. این جرم به کلاسی از سیارات فراخورشیدی به نام مشتری های داغ تعلق دارد. غول های گازی با جرم و ترکیبی مشابه مشتری که در مسافتی بسیار نزدیک تر از فاصله عطارد تا خورشید به دور ستاره های خود می چرخند.
اولین مشتری داغ در سال ۱۹۹۵ کشف شد و از آن زمان تاکنون صدها نمونه از آنها در کاتالوگ سیارات فراخورشیدی ناسا تأیید شده است. بر اساس داده های فعلی این سیارات به طرز شگفت انگیزی در کهکشان رایج هستند. اما به طور کامل در منظومه شمسی ما غایبند. HD 189733b به دلیل نزدیکی نسبی به زمین و درخشش ستاره میزبانش به یکی از پرمطالعه ترین مشتری های داغ در ادبیات نجومی تبدیل شده است.
تأیید رنگ آبی آن در سال ۲۰۱۳ اولین باری بود که رنگ نور مرئی یک سیاره فراخورشیدی به طور مستقیم اندازه گیری شد. همان برنامه رصدی و پیگیری های بعدی با تلسکوپ فضایی جیمز وب وجود بخار آب و دی اکسید کربن و متان و غبار اتمسفری را در لایه های فوقانی آن شناسایی کرده است. نوری که تلسکوپ فضایی هابل در سال ۲۰۱۳ از این سیاره ثبت کرد سفر خود را در حدود سال ۱۹۵۰ میلادی آغاز کرده بود.
نوری که هابل یا جیمز وب امروز از HD 189733b دریافت می کنند حرکت خود را در اوایل دهه ۱۹۶۰ آغاز کرده است. بنابراین اخترشناسانی که این سیاره را مطالعه می کنند در واقع در حال تماشای گذشته آن هستند. اگر یک تمدن هوشمند در اطراف سیستم HD 189733 در این لحظه با تلسکوپی مشابه هابل در حال رصد زمین باشد تصاویری از زمین را در سال ۱۹۶۲ میلادی دریافت می کند. آنها نوری را می بینند که زمین در جریان بحران موشکی کوبا و مراحل اولیه برنامه فضایی مرکوری و یک سال پیش از ترور جان اف کندی منعکس می کرد. زمین نیز از فاصله ۶۳ سال نوری یک نقطه آبی عمیق دیده می شود. تفاوت در اینجاست که سیاره ما در بررسی نزدیک تر اقیانوس دارد.
پایگاه خبری جریان/ جریان آنلاین (/)