فهرست مطالب
ابرزمین (Super Earth)
سیاراتی فراتر از منظومه‌ی شمسی. تا به حال اسم ابرزمین را شنیده‌اید؟
ابرزمین‌ها دسته‌ای از سیارات هستند که شبیه هیچ سیاره‌ای در منظومه‌ی شمسی ما نیستند. از زمین بزرگ‌تر و در عین حال سبک تر از غول‌های یخی مانند نپتون و اورانوس هستند و می‌توانند از گاز، سنگ یا ترکیبی از هر دو ساخته شوند. اندازه ابرزمین‌ها “Super-Earth” 2 برابر زمین و تا 10 برابر جرم آن است.
ابرزمین (Super-Earth) چیست؟
Super-Earth فقط به اندازه‌ی یک سیاره‌ی فراخورشیدی اشاره دارد؛ بزرگ‌تر از زمین و کوچک‌تر از نپتون اما این موضوع نشان نمی‌دهد که آن‌ها لزوما شبیه سیاره‌ی ما هستند. ماهیت واقعی ابرزمین‌ها در هاله‌ای از ابهام قرار دارد زیرا ما چیزی شبیه به آن‌ها در منظومه‌ی شمسی خود نداریم و با این حال، آن‌ها در میان سیاراتی که تاکنون در کهکشان ما یافت شده‌اند رایج هستند. ابرزمین (Super-Earth) نامی است که به سیاراتی بین اندازه‌ی زمین و نپتون داده شده‌است.
در طول سه دهه‌ی گذشته، ما انواع سیارات عجیب و غریبی را کشف کرده‌ایم که هرگز نمی‌دانستیم وجود دارند و هیچ شباهتی به منظومه‌ی شمسی ما ندارند. ابرزمین‌ها می‌توانند تا 10 برابر جرم بیشتری از زمین داشته باشند. ما هنوز اطلاعات کافی در مورد این سیارات نداریم تا بگوییم در چه نقطه‌ای ممکن است سطح سنگی خود را از دست بدهند اما در محدوده 3 تا 10 برابر جرم زمین، ممکن است ترکیبات سیاره‌ای متنوعی وجود داشته باشد از جمله: جهان‌های آب، سیارات گلوله برفی یا سیاراتی که مانند نپتون به‌طور معمول از گاز متراکم تشکیل شده‌اند.
تصویر1-ابرزمین
چند نمونه از ابرزمین‌ها
- GJ 15 A b
این منظومه سیارههای خاص و عجیب و غریب فراوانی دارد. درونی‌ترین جهان در این منظومه، “GJ 15 A b”، یک ابر زمین است که فقط 11 روز طول می‌کشد تا به دور ستاره بچرخد یعنی یک سال در این سیاره، 11 روز است. وزن آن سه برابر جرم زمین و برای دسته‌بندی اندازه‌ی معروف به ابرزمین واجد شرایط است همچنین بسیار گرم است و دمای سطح آن 530 درجه فارنهایت (276 درجه سانتیگراد) تخمین زده شده‌است.
دنیای خواهر این ابرزمین”GJ 15 A c”، به‌‌سختی می‌تواند متفاوت‌تر از این باشد. این غول گازی 36 برابر جرم زمین است و به نظر می‌رسد که تقریباً 20 سال به دور ستاره‌ی والد سرد و کوچک خود گردش داشته باشد. درحالی‌که دمای آن مشخص نیست ممکن است در این مدار دوردست و شاید یخی، بسیار سرد باشد که تقریباً با مدار زحل به دور خورشید ما قابل مقایسه است.
تصویر2- GJ 15 A b
- 55 Cancri e
سیارههای فراخورشیدی: “The Friend” در حال کاوش در ابر زمین”55Cancri e”، یک دنیای گدازه‌ای است که حدود 41 سال نوری از زمین فاصله دارد. این سیاره‌ی فراخورشیدی بسیار به ستاره خود نزدیک است که دانشمندان بر این باورند که از دریاهای جاری گدازه پوشیده شده‌است اما درحالی‌که گدازه در سطح آن ممکن است دلهره‌آور باشد، سیلیکات‌های موجود در جو سیاره، گدازه‌های زیرین را منعکس می‌کنند و باعث درخشش آسمان می‌شوند .
ابر زمین 55Cancri e، همچنین به‌عنوان “Janssen” شناخته می‌شود و به دور ستاره‌ای به‌نام کوپرنیک که در فاصله‌ی 41 سال نوری از ما است، می‌چرخد. سطح مذاب کاملاً غیرقابل سکونت دارد اما بالای افق سوزان، سیاره خواهر جانسن و گالیله، در آسمانی تاریک آویزان است. سیلیکات‌های موجود در اتمسفر به شکل ابرهایی در قسمت تاریک سیاره‌ای که از نظر جزر و مد قفل شده‌است متراکم می‌شوند و گدازه‌های زیرین را منعکس می‌کنند. بنابراین در آسمان می‌درخشد. 55 Cancri e یک سیاره‌ی فراخورشیدی ابرزمینی است که به دور ستاره‌ای از نوع G مشابه خورشید ما می‌چرخد. 0.01544 واحد نجومی از ستاره‌ی خود فاصله دارد و کشف آن در سال 2004 اعلام شد.
تصویر3- 55 Cancri e
آیا حیات در ابرزمین‌ها وجود دارد؟
سیارات صخره‌ای بزرگ‌تر از زمین، به اصطلاح ابرزمین، به‌طور شگفت‌انگیزی در کهکشان ما فراوان هستند و محتمل‌ترین سیارات قابل سکونت هستند. دریافت ایده بهتر از ساختارهای داخلی آن‌ها به پیش‌بینی اینکه آیا سیارات مختلف قادر به تولید میدان‌های مغناطیسی هستند کمک می‌کند که تصور می‌شود برای بقای حیات مفید است یا خیر.
طبق تحقیقات، ابرزمین‌ها بسیاری از ویژگی‌های یک سیاره‌ی فوق‌العاده قابل سکونت را دارند. تا به امروز اخترشناسان چند سیاره‌ی فراخورشیدی را کشف کرده‌اند که از نظر تئوری قابل سکونت‌تر از زمین به نظر می‌رسند. اما به‌طور کلی در مورد سکونت در ابرزمین‌ها هنوز تحقیقات ادامه دارد و در مورد سکونت باید منتظر نتیجه تحقیقات در حال انجام باشیم.
الگوهای آب و هوایی یک ابرزمین
شاهدات تلسکوپ فضایی اسپیتزر ناسا منجربه اولین نقشه دمایی یک ابرزمین در سال 2016 شد. این نقشه نوسانات شدید دما را از یک سمت سیاره به سمت دیگر نشان می‌دهد و به جریان‌های گدازه‌ای اشاره می‌کند.
برای مثال به جریان آب و هوایی دو سیاره‌ی ابر زمین اشاره می‌کنیم:
- ابرزمین 55 Cancri e: نسبتا نزدیک به زمین در فاصله 41 سال نوری از زمین قرار دارد. این ستاره بسیار نزدیک به ستاره خود است و هر 18 ساعت به دور آن می‌چرخد. به دلیل نزدیکی این سیاره به ستاره، به‌طور جزر و مدی توسط گرانش قفل می‌شود مانند ماه و زمین. این بدان معناست که یک طرف ابرزمین 55 Cancri که به آن سمت روز گفته می‌شود همیشه در حال پختن زیر گرمای شدید ستاره خود است درحالی‌که سمت شب در تاریکی باقی می‌ماند و بسیار خنک‌تر است.
- اسپیتزر: در مجموع 80 ساعت با دید مادون قرمز باید به این سیاره خیره شد و چندین بار آن را به دور ستاره‌ی خود تماشا کرد. این داده‌ها به دانشمندان اجازه می‌دهد تا تغییرات دما را در سراسر جهان نقشه‌برداری کنند. در کمال تعجب آن‌ها تفاوت دمای چشمگیر 2340 درجه فارنهایت (1300 کلوین) را از یک طرف سیاره به طرف دیگر پیدا کردند. گرم‌ترین سمت نزدیک به 4400 درجه‌ی فارنهایت (2700 کلوین) و خنک‌ترین آن 2060 درجه‌ی فارنهایت (1400 کلوین) است.
تصویری از ابرزمین
ابرزمین‌ها چگونه ایجاد می‌شوند؟
به گفته ربکا مارتین (اختر فیزیکدان) در مورد Super Earth، برخی از نواحی در دیسک دارای تلاطم و اصطکاک زیادی هستند و مانند شن‌های روان سرعت مواد را کاهش می‌دهند و سپس به سمت داخل ستاره می‌افتند. در منطقه‌ای بدون اصطکاک که اغلب به آن منطقه مرده می‌گویند، تکه‌های سنگ در مدارهای دایره‌ای خود باقی می‌مانند و به هم می‌پیوندند و جنین سیارات بالقوه مانند ابرزمین را می‌سازند. مارتین می‌گوید: این مانند یک پلاگین در جریان عمل می‌کند و سپس مواد روی هم انباشته می‌شوند.
نویسنده: ستاره رهبر
منابع:
یک نظر