کاهش اندازه برخی از سیارات فراخورشیدی توسط خودشان!

پژوهشگران آمریکایی در بررسی جدیدی نشان داده اند که اندازه برخی از سیارات فراخورشیدی توسط خود آنها در حال کاهش یافتن است.

به گزارش ایسنا به نقل از اسپیس، ستاره شناسان گزارش داده اند که هوای اطراف چند سیاره فراتر از منظومه شمسی ما به فضا نشت می کند و باعث کوچک تر شدن این سیاره ها می شود. به گفته آنها، جو این سیارات آن طور که انتظار می رود توسط بادهای تند ستاره های آنها منفجر نمی شود، بلکه توسط خود آن ها از بین می رود.

روزانه حدود ۹۰ تن هوا از لایه محافظ زمین که مسئول حفاظت از حیات است، به فضا فرار می کند زیرا جو سیاره ما توسط خورشید گرم می شود. در هر حال، دانشمندان معتقد هستند که با این سرعت بسیار آهسته، حداقل ۱۵ تریلیون سال طول می کشد تا سیاره ما کاملا از جو خود خالی شود. بنابراین، جای نگرانی وجود ندارد.

با وجود این، یک پژوهش جدید نشان می دهد که چند سیاره فراخورشیدی که برخی از آنها بزرگ تر از زمین اما کوچک تر از نپتون هستند، در واقع اتمسفر خود را از طریق فرآیندی به نام «از دست دادن جرم با انرژی هسته ای» دور می کنند. پژوهشگران معتقدند که این مکانیسم می تواند یک سیاره پف کرده موسوم به «زیرنپتون» را تا اندازه یک اَبَرزمین سنگی کوچک کند. با این اطلاعات، ستاره شناسان می گویند اکنون داده های کافی را برای توضیح دادن این موضوع در اختیار دارند که چرا سیارات فراخورشیدی با اندازه های حدود ۱.۵ تا دو برابر زمین را نمی بینند.

«جسی کریستینسن» (Jessie Christiansen) دانشمند «موسسه فناوری کالیفرنیا» (Caltech) و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: دانشمندان سیارات فراخورشیدی اکنون داده های کافی دارند تا بگویند این شکاف اتفاقی نیست. چیزی در حال وقوع است که سیارات را از رسیدن به این اندازه یا ماندن در این اندازه باز می دارد.

این گروه پژوهشی حدس می زنند که چیزی از اعماق این سیارات زیرنپتون، به ویژه هسته های داغ آن ها می تابد که اتمسفر را از بین می برد. کریستینسن گفت: این تشعشعات از زیر به جو فشار می آورند.

یک نظریه جایگزین (اما بعید) برای این زیرنپتونی ها، پدیده ای به نام «تبخیر نوری» (Photoevaporation) است که در آن جو سیاره به دلیل تابش یک ستاره منفجر می شود؛ گویی یک سشوار به یک مکعب یخ حرارت می دهد. در هر حال، احتمالا این راه حل معمای مد نظر نیست زیرا تصور می شود که این فرآیند در ۱۰۰ میلیون سال اول تولد یک سیاره رخ می دهد. این در حالیست که پژوهش جدید، زیرنپتون های بسیار قدیمی تر را تجزیه و تحلیل می کند.

کریستینسن و همکارانش، داده های سیاره فراخورشیدی را که توسط ماموریت «کپلر ۲» (Kepler ۲) ناسا جمع آوری شده بودند، تجزیه و تحلیل کردند. این گروه پژوهشی به دنبال زیرنپتون هایی بودند که در دو خوشه ستاره ای به دور ستاره ها می چرخند. یکی از آن ها «خوشه کندوی عسل» (Beehive cluster) است که میزبانی حدود ۱۰۰۰ ستاره را بر عهده دارد و خوشه« قلائص»( Hyades) که میزبان حدود ۵۰۰ ستاره است و سر گاو را در صورت فلکی« گاو» (Taurus) تشکیل می دهد. آنها به ترتیب ۶۰۰ میلیون سال و ۸۰۰ میلیون سال دارند.

دانشمندان دریافتند که در این محدوده سنی تقریباً همه ستارگان دارای زیرنپتون هایی هستند که جوی به دور آنها می چرخد. جو آنها نشان می دهد که تبخیر نوری رخ نداده است؛ وگرنه تا به حال کاملا جو خود را از دست داده بودند.

با وجود این، سیارات اطراف ستارگان با بیش از ۸۰۰ میلیون سال قدمت در پایگاه داده کپلر ۲، تنها ۲۵ درصد زیرنپتون ها را در مدار خود نشان دادند. پژوهش جدید استدلال می کند از آنجا که سن بالاتر آن ستارگان نزدیک به بازه زمانی یک میلیارد سال است که انتظار می رود از دست دادن جرم هسته ای در آن رخ داده باشد، مکانیسم مرتبط با فشار هسته احتمالا دلیل فرار جوی در این سیارات است.

کریستینسن گفت: در هر صورت، اگر جرم کافی وجود نداشته باشد، سیاره جو خود را از دست می دهد و کوچک می شود.

این پژوهش در «The Astronomical Journal» به چاپ رسید.