سیاره‌ای به اندازه مریخ و با ساختاری مشابه عطارد کشف شد

به گزارش ایسنا به نقل از ساینس دیلی، "سیارات دوره بسیار کوتاه" (USP planets)، جهان های کوچک و فشرده ای هستند که از فاصله نزدیک به دور ستاره های خود می چرخند و یک مدار را در کم تر از ۲۴ ساعت کامل می کنند. چگونگی پیدایش این سیارات در چنین پیکربندی هایی، یکی از رازهای ادامه دار سیاره شناسی فراخورشیدی است.

گروهی از پژوهشگران "مؤسسه تحقیقات سیاره ای" (Institute of Planetary Research) در "مرکز هوافضای آلمان" (DLR) با همکاري یک گروه بین المللی از پژوهشگران، یک "سیاره دوره بسیار کوتاه" (ultra- short- period planet) کشف کرده اند که فوق العاده سبک است. این سیاره موسوم به "GJ 367 b"، تنها در هشت ساعت به دور ستاره خود می چرخد. این سیاره تقریباً به اندازه مریخ است و جرم آن نصف زمین است که موجب می شود یکی از سبک ترین سیاره های کشف شده تا به امروز باشد.

سیاره GJ 367 b به دور یک ستاره نزدیک که ۳۱ سال نوری از خورشید فاصله دارد، می چرخد و به اندازه ای نزدیک است که پژوهشگران میتوانند ویژگی های آنرا شناسایی کنند. به طور مثال، پژوهشگران تشخیص دادند که GJ 367 b، یک سیاره سنگی است و احتمالا هسته جامدی از آهن و نیکل را در بر دارد که شبیه به ساختار درون عطارد (Mercury) است.

ستاره شناسان تخمین می زنند که GJ 367 b به دلیل نزدیکی شدید به ستاره اش، ۵۰۰ برابر بیشتر از پرتویی که زمین از خورشید دریافت می کند، بدست می آورد. در نتیجه، دمای این سیاره در روز تا ۱۵۰۰ درجه سلسیوس نیز می رسد. تحت چنین دماهای شدیدی، هر جوی بهمراه همه نشانه های حیات، حداقل تا جایی که ما می دانیم، تبخیر می شود.

این احتمال وجود دارد که این سیاره، شرکای قابل سکونت داشته باشد. ستاره آن، یک کوتوله قرمز (M dwarf) است که معمولاً میزبان سیارات متعددی می شود. کشف GJ 367 b در اطراف چنین ستاره ای، احتمال وجود سیارات بیشتری در این منظومه را نشان می دهد که میتواند به دانشمندان کمک کند تا منشا GJ 367 b و دیگر سیارات دوره بسیار کوتاه را درک کنند.

"جرج ریکر" (George Ricker)، پژوهشگر مؤسسه اخترفیزیک و تحقیقات فضایی کاولی (Kavli Institute for Astrophysics and Space Research) در دانشگاه "ام.آی.تی" (MIT) و از اعضای این گروه پژوهشی گفت:منطقه قابل سکونت برای این دسته از ستارگان، جایی میان یک مدار دو تا سه هفته ای خواهد بود. از آنجا که این ستاره بسیار نزدیک و بسیار درخشان است، ما شانس خوبی برای دیدن سیارات دیگر در این منظومه داریم. گویی تابلویی وجود دارد که می گوید:برای دیدن سیارات بیشتر، اینجا را نگاه کنید.

این سیاره جدید، با "ماهواره نقشه بردار فراخورشیدی گذران" یا "تس" ( TESS) به سرپرستی دانشگاه ام.آی.تی کشف شد. ماهواره تس، آسمان را برای بررسی تغییر روشنایی نزدیکترین ستاره ها زیر نظر دارد. دانشمندان، داده های تس که گذرها یا افت های دوره ای نور ستاره ها را نشان می دهند ، بررسی می کنند تا بفهمند که سیاره ای در حال عبور است و برای مدت کوتاهی جلوی نور ستاره را می گیرد.

تس حدود یک ماه در سال ۲۰۱۹، قسمتی از آسمان جنوبی را ثبت کرد که ستاره متعلق به  "GJ 376" را در بر داشت. دانشمندان دانشگاه ام.آی.تی و سایر پژوهشگران، داده ها را تجزیه و تحلیل کردند و توانستند یک جرم در حال عبور با مداری بسیار کوتاه و هشت ساعته را شناسایی کنند. آن ها چندین آزمایش انجام دادند تا مطمئن شوند که سیگنال، از یک منبع کاذب گرفته نشده است.

پژوهشگران پس از تائید این که جرم شناسایی شده واقعا یک "سیاره دوره بسیار کوتاه" است، با استفاده از "جستجوگر سرعت شعاعی سیارات با دقت بالا" (HARPS)، ستاره این سیاره را از نزدیک رصد کردند.

آن ها با کمک این بررسی ها مشخص کردند که این سیاره جزء سبک ترین سیارات کشف شده تا به امروز به شمار میرود که شعاع آن ۷۲ درصد و جرم آن ۵۵ درصد جرم زمین است. چنین ابعادی نشان می‌دهند که این سیاره احتمالا هسته ای غنی از آهن دارد.

سپس پژوهشگران، احتمالات گوناگون در مورد ترکیب داخلی سیاره را کم رنگ کردند و احتمال دیگری را دریافتند که به بهترین وجه با داده ها مطابقت دارد و نشان می دهد که احتمالا یک هسته از جنس آهن، ۸۶ درصد از درون سیاره را تشکیل می دهد. این ساختار، مشابه ساختار عطارد است.

"رولاند واندرسپک" (Roland Vanderspek)، از پژوهشگران این پروژه گفت: ما در حال یافتن سیاره ای به اندازه مریخ هستیم که ترکیبی مشابه عطارد دارد. این یکی از کوچکترین سیاراتی است که تا به امروز کشف شده و در مداری بسیار باریک به دور یک کوتوله قرمز می چرخد.

دانشمندان همانطور که به بررسی GJ 367 b و ستاره آن ادامه می‌دهند، امیدوارند سیگنال های سیارات دیگر منظومه را نیز شناسایی کنند. ویژگی های این سیارات مانند فاصله و جهت مداری آن ها می تواند سرنخ هایی را در خصوص چگونگی پیدایش GJ 367 b و دیگر سیارات دوره بسیار کوتاه ارائه دهد.

"ناتالیا گوئررو" (Natalia Guerrero)، از پژوهشگران این پروژه گفت: درک اینکه این سیارات چگونه تا این اندازه به ستاره های میزبان خود نزدیک میشوند، یک داستان معمایی است. چرا این سیاره، جو بیرونی خود را از دست داده است؟ چگونه نزدیک شده است؟ آیا این روند، صلح آمیز بوده است یا خشونت آمیز؟ ما امیدواریم این منظومه، بینش بیشتری را به ما بدهد.

این پژوهش، با پشتیبانی سازمان ناسا انجام شد.

این پژوهش، در مجله "ساینس" (Science) به چاپ رسید.