1

سیاره فراخورشیدی به سیاره‌ای گفته می‌شود که به دور ستاره‌ای خارج از منظومه شمسی ما می‌چرخد. یکی از این اجرام غبارآلود، در فاصله‌ای حدود ۱۴۰ سال نوری از زمین، با سرعتی حیرت‌انگیز در حال نابودی است.

کشف پدیده‌ای غیرمعمول توسط تلسکوپ TESS ناسا

تلسکوپ فضایی بررسی سیارات فراخورشیدی ناسا (TESS) کاهش‌های غیرعادی در میزان روشنایی ستاره میزبان را ثبت کرد که از وقوع رویدادی چشمگیر خبر می‌داد.
وقتی اخترشناسان به بررسی دقیق‌تر پرداختند، دریافتند که یک سیاره کوچک در هر گردش خود به دور ستاره‌اش، مقادیر زیادی گردوغبار و زباله به فضا پرتاب می‌کند.

ابر غبارآلود سیاره در حال تغییر است

طول عظیم دنباله گردوغبار

«طول این دنباله به طرز شگفت‌آوری به ۹ میلیون کیلومتر (۵.۶ میلیون مایل) می‌رسد،»
دکتر مارک هون از مؤسسه کاولی برای اخترفیزیک و پژوهش فضایی در مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) می‌گوید.

این کره فروپاشیده که BD+05 4868 Ab نام دارد، در مدت زمانی حدود ۳۰ ساعت یک دور کامل به دور ستاره خود می‌چرخد. نزدیکی بسیار زیاد آن به ستاره باعث شده است که دمای سطح سیاره به حدی بالا رود که بتواند سنگ‌ها را ذوب کند.

فرآیند نابودی به دلیل شرایط سخت

محققان می‌گویند این شرایط طاقت‌فرسا موجب می‌شود لایه‌های بیرونی سیاره از بین برود و دنباله‌ای غبارآلود شبیه به یک دنباله دنباله‌دار ایجاد شود.
این ابر غبارآلود به مرور زمان تغییر می‌کند، که همین امر تغییرات عجیب در نور ستاره ثبت شده توسط TESS را توضیح می‌دهد.

از دست رفتن جرم در هر مدار

تفاوت‌های سیارات سنگی بزرگ‌تر

سیارات سنگی که میدان گرانشی قوی‌تری دارند می‌توانند مواد معدنی خود را حفظ کنند، بنابراین چنین فرایند نابودکننده‌ای به ندرت دیده می‌شود.
در مقابل، دنیای‌های کوچک‌تر قدرت کافی برای نگه‌داشتن ماده در برابر گرمای شدید را ندارند.

نابودی سریع BD+05 4868 Ab

این سیاره در هر بار گردش به دور ستاره‌اش، جرمی معادل یک کوه را از دست می‌دهد. اگر این روند ادامه یابد، ممکن است طی تنها چند میلیون سال به طور کامل از بین برود.

«ما خوش‌شانس بودیم که دقیقا زمانی این سیاره را رصد کردیم که در حال نابودی بود،»
آوی شپورر از دفتر علمی پروژه TESS می‌گوید.

این کشفیات به دانشمندان کمک می‌کند شرایط بسیار شدید کیهانی که می‌تواند سیارات را از بین ببرد، بهتر بشناسند.

عوامل مؤثر بر نابودی سیاره

دمای ستاره و فاصله سیاره از آن از مهم‌ترین عوامل در این فرآیند ویرانگر هستند. BD+05 4868 Ab به دلیل نزدیکی زیاد به ستاره، مستقیماً در معرض تابش‌های سوزان قرار دارد.

سیاره‌ای نادر با دنباله غبار

مشاهده پدیده عبور سیارات

اخترشناسان برای رصد این رویدادها به پدیده «عبور» (Transit) متکی هستند، زمانی که سیاره از دید ما از مقابل ستاره عبور می‌کند.
اگر سیاره دنباله قابل توجهی از گردوغبار داشته باشد، کاهش روشنایی ستاره برای مدت بیشتری ادامه می‌یابد و شدت آن متفاوت خواهد بود.

ویژگی‌های خاص BD+05 4868 Ab

در مورد این سیاره، ذرات ریز غبار در مدار باقی می‌مانند و دنباله‌ای کشیده تشکیل می‌دهند که ظاهر سیاره را شبیه به یک دنباله‌دار می‌کند.
این ساختار کشیده نشان می‌دهد که ماده تبخیر شده به طور پیوسته از سیاره جدا می‌شود.

همچنین وجود دنباله غبارآلود حاکی از آن است که مواد معدنی سطحی سیاره به طور منظم به جوش می‌آیند.

ویژگی ستاره میزبان

ستاره میزبان یک کوتوله K است، که دمایی کمتر از خورشید ما دارد، اما در فاصله نزدیک همچنان شدت کافی برای جدا کردن مواد از یک جرم آسیب‌پذیر را داراست.
مطالعه این تعاملات میان ستاره و سیاره، به درک بهتر سرعت نابودی سیارات کمک می‌کند.

نمونه‌ای نادر از فروپاشی سیاره فراخورشیدی

تنها تعداد معدودی از سیارات فراخورشیدی نشانه‌هایی از فروپاشی را نشان می‌دهند.
هر نمونه جدید به ما یادآوری می‌کند که محیط‌های کیهانی به شکل‌هایی متنوع‌تر از تصورات چند دهه پیش هستند.

از زمان نخستین کشف تأیید شده سیاره‌ای خارج از منظومه شمسی در سال ۱۹۹۲، دانشمندان هزاران مورد از این اجرام را ثبت کرده‌اند.
مشاهدات دقیق، دامنه گسترده‌ای از اشکال و سرنوشت‌های سیارات، از غول‌های گازی گرفته تا کره‌های کوچک سنگی در مسیر نابودی را آشکار کرده است.

BD+05 4868 Ab به دلیل روشنایی بیشتر ستاره میزبان نسبت به سایر سیارات در حال نابودی، برجسته‌تر است.
این روشنایی بیشتر باعث مشاهده واضح‌تر و امکان اندازه‌گیری مستقیم‌تر ترکیبات گردوغبار شده است.

آینده پژوهش در این زمینه

«گاهی با غذا اشتها هم می‌آید و اکنون ما جستجوی دقیق‌تر برای یافتن چنین اجرامی را آغاز کرده‌ایم،»
شپورر توضیح می‌دهد.

پژوهش‌های آینده از تلسکوپ فضایی جیمز وب استفاده خواهند کرد که در ثبت امضاهای فروسرخ بسیار توانمند است.

اهمیت تحلیل فروسرخ

تحلیل فروسرخ می‌تواند ترکیب دقیق معدنی گردوغبار اطراف BD+05 4868 Ab را مشخص کند.
این یافته‌ها ممکن است نظریه‌های مربوط به ساختار درونی سیارات سنگی دوردست را تأیید کند.

یافتن شباهت‌های بین سیارات

در صورتی که ترکیبات معدنی مشابهی در منظومه شمسی ما یافت شود، می‌توان نتیجه گرفت که برخی از ساختارهای درونی سیارات، حتی در اطراف ستاره‌های متفاوت، شباهت‌هایی دارند.

نتیجه‌گیری

گرچه BD+05 4868 Ab با سرعتی بالا در حال نابودی است، اما این تحول چشمگیر، ایده‌های جدیدی درباره بقا و سرنوشت سیارات به ارمغان می‌آورد.

با مطالعه این جهان‌های زودگذر، اخترشناسان می‌توانند درک بهتری از سرعت مرگبار شدن برخی مدارها به دست آورند.
داده‌های تلسکوپ TESS و سایر ابزارهای پیشرفته، کهکشان ما را با وضوح بیشتری به نمایش می‌گذارند.

این پژوهش در مجله Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.