کشف یک «سیارۀ صورتی» با ابرهایی از جنس نمک

فرادید| در سال ۲۰۱۳، پژوهشگران GJ504b را کشف کردند؛ جرمی که به دور ستاره GJ504 در صورت فلکی سنبله می‌چرخد. اگر انسانی می‌توانست این جهان را با چشم خود مشاهده کند، آن را به رنگ ارغوانی یا صورتی پررنگ می‌دید؛ به همین دلیل این جرم لقب «سیاره صورتی» را به دست آورد. اکنون پژوهش‌های جدید با استفاده از جیمز وب نشان می‌دهد این جهان ویژگی‌های عجیب دیگری نیز دارد و حتی این پرسش را مطرح کرده است که آیا اصلاً باید آن را یک سیاره دانست یا خیر.

به گزارش فرادید؛ برآوردهای قبلی نشان می‌دادند جرم GJ504b حدود چهار برابر جرم مشتری است و سامانه آن نسبتاً جوان بوده و حدود ۱۶۰ میلیون سال سن دارد. اما داده‌های تازه این دو فرض را زیر سؤال برده‌اند.

بر اساس پژوهش جدید، سن این جرم احتمالاً بین ۲٫۵ تا ۴ میلیارد سال است و جرم آن حدود ۲۵ برابر مشتری برآورد می‌شود. چنین ویژگی‌هایی آن را در گروه عجیب «همراهان با جرم سیاره‌ای» قرار می‌دهد. هنوز مشخص نیست آیا این جسم مانند یک سیاره شکل گرفته است یا اینکه یک ستاره ناکام، یعنی نوعی کوتوله قهوه‌ای است که هرگز نتوانسته واکنش‌های هسته‌ای لازم برای تبدیل شدن به یک ستاره واقعی را آغاز کند.

آنچه دانشمندان می‌دانند این است که با وجود اندازه بزرگش، GJ504b جرمی نسبتاً سرد محسوب می‌شود. اجرام سیاره‌ای پرجرم در آغاز شکل‌گیری بسیار داغ هستند و به‌تدریج طی میلیاردها سال سرد می‌شوند. دمای «سیاره صورتی» حدود ۲۹۰ درجه سانتی‌گراد است؛ دمایی که اگرچه تقریباً مشابه یک فر نان‌پزی است، اما برای چنین جرم آسمانی عظیمی دمایی بسیار پایین به شمار می‌رود.

آنیش بابوراج، نویسنده اصلی پژوهش از دانشگاه نورث‌وسترن آمریکا، می‌گوید: «سیاره صورتی سردترین همراه سیاره‌مانندی است که تاکنون با ابزارهای زمینی کشف شده است. گروه‌های زیادی در سراسر جهان تلاش کردند با رصدهای بعدی نور آن را بررسی کنند، اما این جرم برای تلسکوپ‌های زمینی بیش از حد کم‌نور بود و همین موضوع آن را به هدفی ایده‌آل برای جیمز وب تبدیل کرد».

او افزود: «وقتی در نهایت طیف آن را به دست آوردیم، بلافاصله متوجه شدیم که با چیزی جالب روبه‌رو هستیم. اما هرچه داده‌ها را بیشتر بررسی کردیم، دریافتیم که این جرم شبیه هیچ‌کدام از اجرامی نیست که پیش از این تحلیل کرده‌ایم».

مشاهدات جیمز وب مجموعه‌ای از مولکول‌های جالب را در جو این جرم آشکار کرد؛ از جمله بخار آب، متان، دی‌اکسید کربن و آمونیاک. اما زمانی که پژوهشگران تلاش کردند جو آن را با مدل‌های رایانه‌ای بازسازی کنند، با نتایجی غیرمنتظره و از نظر فیزیکی نامحتمل روبه‌رو شدند.

برای حل این ناسازگاری، دانشمندان وجود ابرها را به مدل‌های خود اضافه کردند و مشخص شد بهترین تطابق مربوط به نوعی ابر عجیب است که تاکنون در هیچ جرم مشابهی مشاهده نشده بود: ابرهایی ساخته‌شده از نمک‌های فلزی.

بابوراج توضیح داد: «ما شبیه‌سازی‌هایی با حضور ابرها انجام دادیم و نتایج با آنچه درباره سیارات سرد می‌دانیم سازگار شد. سه نوع مختلف ابر را آزمایش کردیم و ابرهای نمکی بهترین تطابق را داشتند. زمانی که وجود این ابرها را در نظر گرفتیم، اثر مولکول‌هایی که در لایه‌های عمیق‌تر جو پنهان بودند کاهش یافت و نتایج از نظر فیزیکی قابل قبول شدند».

ایده وجود ابرهای نمکی در سیارات فراخورشیدی کاملاً جدید نیست. برای نمونه، در سال ۲۰۱۵ این فرضیه برای توضیح ویژگی‌های عجیب سیاره فراخورشیدی GJ 1214 b مطرح شد. با این حال، مشاهدات جدید جیمز وب نشان می‌دهد ویژگی‌های غیرعادی آن سیاره احتمالاً بیشتر به دلیل وجود نوعی غبار مه‌آلود در جو آن است تا ابرهای نمکی.

بابوراج در پایان گفت: «این نخستین باری است که متوجه می‌شویم ابرهای نمکی برای توضیح طیف یک جرم آسمانی ضروری هستند. این کشف یادآوری مهمی است که هنگام ساخت مدل‌های جوی، باید نقش ابرها را همواره در نظر بگیریم».

این یافته‌ها نه تنها تصویری تازه از GJ504b ارائه می‌کنند، بلکه نشان می‌دهند جو جهان‌های دوردست می‌تواند بسیار پیچیده‌تر و شگفت‌انگیزتر از چیزی باشد که پیش‌تر تصور می‌کردیم.