کشف تازه جیمز وب: تضاد وحشتناک وضعیت جوی در صبح و عصر بر روی غول گازی شناخته شده
تصور کنید جهانی را که در آن پیشبینیهای آب و هوایی شامل وزش بادهایی با سرعتی در حدود ۱۸ هزار کیلومتر بر ساعت و بارشهایی از فلز مایع، یاقوت و یاقوت کبود باشد.
این تصویرسازی، واقعیتی پیچیده است که اخترشناسان برای سیاره فراخورشیدی عجیب و غریب به نام WASP-121b ارائه دادهاند؛ یک سیاره گازی بسیار داغ که به عنوان یکی از غیرمعمولترین سیارههای خارج از منظومه شمسی شناخته میشود.
این غول گازی به قدری به ستاره خود نزدیک است که یک سال کامل (که به معنای یک دور کامل به دور ستاره است) در آن تنها ۳۰٫۵ ساعت طول میکشد. در این فاصله کم (به حدی که اگر کمی نزدیکتر شود، نیروی گرانشی ستاره میتواند آن را متلاشی کند)، نیروهای کشندی عظیم ستاره، شکل سیاره را از کره به وضعیتی شبیه به توپ راگبی تغییر دادهاند.
دمای سمت روشن این سیاره آنقدر بالاست که میتواند فلزات را به بخار تبدیل کند. مطالعات قبلی نشان میدهند که احتمالاً در سمت تاریک و خنکتر، آهن متراکم شده و به شکل باران میبارد. حال اخترشناسان با بهرهگیری از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST)، توانستهاند تصویر واضحتری از وضعیت جوی عجیب WASP-121b ارائه دهند.
طبق گزارش اسپیسداتکام، محققان با تجزیه و تحلیل تغییرات ظریف نور ستارهای که هنگام عبور سیاره از مقابل آن از جو WASP-121b عبور میکند، موفق به شناسایی تفاوتهایی در شرایط جوی بین صبح و عصر این سیاره شدند.
سیریل گاپ، نویسنده اصلی این مطالعه از مؤسسه ماکس پلانک در آلمان، در اظهاراتی بیان کرد: «به لطف کیفیت بیسابقهای که دادههای جیمز وب ارائه میدهند، ما شاهد دقیقترین مشاهدات تابهحال از سیارههای دوردست هستیم». او همچنین افزود: «با اندازهگیری نحوه تغییر جذب نور ستاره توسط سیاره با چرخش آن، میتوانیم جو آن را در هر نقطه جغرافیایی مورد بررسی قرار دهیم.»
اطلاعات به دست آمده نشان میدهد که ناحیه مرزی عصرگاهی سیاره (بخشی که از نور روز دور میشود)، نسبت به ناحیه صبحگاهی آن داغتر است. پژوهشگران اظهار داشتند که این یافته به رغم وجود بادهای قوی که گرما را از طرف روز داغ به سمت شب سردتر منتقل میکنند، سازگار است.
از آنجا که WASP-121b در وضعیت قفل کشندی قرار دارد، یک نیمکره آن همیشه به ستاره رو به است و نیمکره دیگر در تاریکی بیپایان است. با این حال، سیاره هنگام عبور از مقابل ستاره، به مقداری میچرخد که باعث میشود بخشهای مختلف جو آن قابل مشاهده شوند.
گزارشها حاکی از آن است که سمت داغتر عصرگاهی به قدری گرم است که قادر به شکستن مولکولهای آب در لایههای بالا قرار دارد
با نگاهی به تغییرات سیگنالهای جوی در طول زمان، تیم تحقیقاتی دریافت که سمت عصرگاهی به طور مختصر بیشتری از نور ستاره را نسبت به سمت صبحگاهی جذب میکند. همچنین مشاهده تغییراتی در سیگنالهای مرتبط با بخار آب و مونوکسید کربن شده است که به عنوان نشانهای از تفاوت دما در جو تعبیر میشود.
به نظر میرسد سمت داغتر عصرگاهی به قدری حرارت دارد که قادر است مولکولهای آب را در لایههای فوقانی جو تجزیه کند. در عین حال، سمت خنکتر صبحگاهی ممکن است به برخی ابرهای تشکیلشده از مواد سیلیکاتی پوشیده باشد؛ با این حال، برای تأیید وجود این ابرها نیاز به مدلهای پیچیدهتری وجود دارد.
این یافتهها به مجموعهای رو به رشد از پژوهشهای انجامشده درباره وضعیت آب و هوای متلاطم WASP-121b افزوده میشود؛ از جمله دادههای اخیر از تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) در شیلی که نشاندهنده بادها و جریانهای جتی پیچیده و پرآشوب در نیمی از این سیاره بوده است.
مشاهدات پیشین از تلسکوپ هابل نیز نشانههایی از فرار منیزیم و آهن از جو این سیاره یافته بودند که به احتمال زیاد ناشی از تابش شدید فرابنفش ستاره میزبان است.
محققان تأکید میکنند که تکنیک نوآورانه آنها میتواند در آینده برای مطالعه سیارههای فوقداغ دیگر نیز به کار گرفته شود و به اخترشناسان این امکان را میدهد تا شرایط جوی سیارات دور را به طور مؤثرتری مقایسه کنند.
این تحقیق در تاریخ ۱۰ ژوئن در نشریه Nature Astronomy منتشر شده است.
