فکر می کنید هالووین ترسناک است؟ این دنیای سوخته بیگانه یک داستان ترسناک کیهانی واقعی است

اگر هر 11 ساعت یک بار هالووین را جشن بگیریم، زمین وحشتناک خواهد بود، احتمالی که در یک ابر زمین توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) بررسی شده است. یعنی اگر این سیاره فراخورشیدی یا سیاره فراخورشیدی آنقدر داغ نبود که هیچ حیاتی روی سطح آن زنده بماند.

سیاره فراخورشیدی مورد بحث، سیاره گدازه ای سنگی TOI-561 b است که در فاصله حدود 280 سال نوری از ما قرار دارد، که توسط فضاپیمای شکار سیاره فراخورشیدی ناسا (TESS) در سال 2020 کشف شد. این سیاره به قدری نزدیک به ستاره خود واقع شده است، به طوری که هر 11 ساعت سطح آن، TOI-5 کامل می شود، بلکه هر 11 ساعت از سطح آن کامل می شود. دمای هوا به بیش از 3000 درجه فارنهایت (1800 درجه سانتیگراد) می رسد.

آنقدر داغ است که ستاره شناسان زمانی بر این باور بودند که TOI-561 b احتمالا نمی تواند دارای جو باشد. با 37 ساعت مشاهدات JWST که تقریبا چهار دور کامل TOI-561 را پوشش می دهد، اکنون دانشمندان دریافته اند که این سیاره وحشتناک در لایه ای بازتابنده از ابرهای معدنی سیلیکات تبخیر شده مدفون شده است، همان خانواده ترکیباتی که کوارتز و ماسه را تشکیل می دهند. لیزا دانگ، عضو تیم از دانشگاه واترلو، در بیانیه‌ای گفت: «ما چگونگی تغییر روشنایی و گرمای سیاره را در طول مدار آن اندازه‌گیری کردیم.

"این تکنیک که به عنوان منحنی فاز شناخته می شود، نشان داد که سیاره مقدار قابل توجهی از نور را از ستاره خود منعکس می کند و گرما به جای اینکه فقط در سمت نور خورشید باشد، در سراسر سیاره توزیع می شود. اینها با هم به وجود جو اشاره می کنند."

نیمکره های گدازه ابر زمین روز و شب هستند

نزدیکی TOI-561 b به ستاره خود پیامد دیگری نیز دارد. سیاره به صورت جزر و مدی قفل شده است، یعنی مانند زمین نمی چرخد. بنابراین، TOI-561 b یک «سمت روز» بسیار داغ دارد که دائما رو به ستاره‌اش است، و یک «نایت‌سایت» خنک‌تر که برای همیشه رو به فضا است.

دانگ و همکارانش این واقعیت را بررسی کردند که به نظر می رسد سنگ لخت کنار روز خنک تر از حد انتظار است. آنها این نظریه را مطرح کردند که گرمای از دست رفته می تواند به سمت شب منتقل شود یا گرما ممکن است قبل از اینکه TOI-561 b بتواند آن را جذب کند منعکس شود.

با استفاده از JWST برای مشاهده مدارهای کامل TOI-561 b، این تیم توانست برای اولین بار سمت شب سیاره را رصد کند. آنها دریافتند که آنقدر گرم نیست که بتواند تمام گرمای از دست رفته در روز را به حساب آورد.

این بدان معناست که TOI-561 b باید تقریبا سه چهارم نور ستاره ای را که به آن برخورد می کند منعکس کند. این سیاره با انعکاس ترین سیاره در منظومه شمسی، ناهید، قابل مقایسه است که حدود 75 درصد از نور خورشید را در مقایسه با 30 درصد منعکس شده توسط زمین، منعکس می کند.

این تیم تشخیص داد که این بازتاب بالا نتیجه ابرهایی از مواد معدنی سیلیکات، از جمله دی اکسید سیلیکون و سیلیکات منیزیم است که در کنار روز سیاره تشکیل شده و مانند ضد آفتاب عمل می کند. این ابرها همچنین می‌توانند به TOI-561 b کمک کنند تا در یک جو قرار بگیرد.

یک نمودار نشان می دهد که TOI-561 b و دو خواهر و برادر سیاره فراخورشیدی آن به خوبی در مدار عطارد به دور خورشید قرار می گیرند (اعتبار تصویر: ناسا) البته تیم هنوز نمی تواند مطمئن باشد که این جو از چه چیزی تشکیل شده است. این می تواند یک مه غلیظ دی اکسید کربن مانند آنچه در زهره دیده می شود، یا می تواند پوششی از دی اکسید گوگرد باشد مانند آتشفشانی ترین جسم منظومه شمسی، قمر مشتری Io. اگر مانند Io، فعالیت آتشفشانی جو TOI-561 b را دوباره پر کند، چنین خواهد بود.

دانگ گفت: "سوال بزرگ بعدی که ما به دنبال پاسخ به آن خواهیم بود این است که آیا جو TOI-561 b شبیه زهره است یا یک نسخه افراطی از Io." رصد سیاره در طول موج‌های بلندتر با JWST می‌تواند بینش‌هایی به ما بدهد و توضیح دهیم که چگونه سیاره‌ای به این گرمی برای میلیاردها سال در جو نگه داشته است.»

تحقیقات این تیم در مجله Astronomical منتشر شد.