آیا نیروهای جزر و مدی می توانند باعث شوند سطح یک سیاره فراخورشیدی گرما بتاباند؟
این چیزی است که یک مطالعه اخیر قبول کرد بله مجله نجومی امیدوار است این کار را انجام دهد زیرا تیمی از محققان بین‌المللی از داده‌های جمع‌آوری‌شده از ابزارهای زمینی برای تأیید وجود سیاره فراخورشیدی دوم که در منظومه سیاره فراخورشیدی ساکن است، استفاده می‌کنند. HD 104067همراه با استفاده از ماموریت ماهواره بررسی سیارات فراخورشیدی گذر ناسا (TESS) برای شناسایی یک نامزد دیگر سیاره فراخورشیدی.
چیزی که در مورد این سیاره فراخورشیدی منحصر به فرد است، که در مقایسه با دو سیاره دیگر به دور درونی ترین سیاره می چرخد، این است که نیروهای جزر و مدی اعمال شده توسط دو سیاره فراخورشیدی خارجی به طور بالقوه باعث ایجاد تشعشع در سطح نامزد می شوند و دمای سطح آن تا 2300 درجه سانتیگراد (4200 درجه سانتیگراد) می رسد. فارنهایت) که محققان آن را “طوفان جزر و مدی کامل” می نامند.
https://www.youtube.com/watch?v=0ZOhJe_7GrE frameborder=”0″ allow=”accelerometer; اجرای خودکار؛ کلیپ بورد-ضبط; رسانه رمزگذاری شده؛ ژیروسکوپ; تصویر در تصویر؛ اشتراک گذاری وب” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowfullscreen>
اینجا، کیهان امروز این تحقیق فوق العاده را با دکتر استیون کینکه استاد اخترفیزیک سیاره‌ای در UC Riverside و نویسنده اصلی این مطالعه است، با توجه به انگیزه این مطالعه، نتایج قابل توجه، اهمیت جنبه‌های “طوفان جزر و مدی”، تحقیقات بعدی، و پیامدهای این سیستم بر روی مطالعه سایر منظومه های فراسیاره ای
پس انگیزه پشت این مطالعه چه بود؟
دکتر کین می گوید: “ستاره (HD 104067) ستاره ای بود که به عنوان میزبان سیاره ای غول پیکر در مداری 55 روزه شناخته می شد و من سابقه طولانی در وسواس در مورد سیستم های شناخته شده دارم.” کیهان امروز.
زمانی که TESS یک سیاره در حال گذر احتمالی به اندازه زمین را در مداری 2.2 روزه (TOI-6713.01) کشف کرد، تصمیم گرفتم این سیستم را بیشتر بررسی کنم. ما تمام داده های RV را جمع آوری کردیم و متوجه شدیم که دیگری وجود دارد ( اورانوس جرم) سیاره ای در مدار 13 روزه. بنابراین با داده‌های TESS شروع شد، و سپس هر چه بیشتر آن را مطالعه می‌کردیم، سیستم جالب‌تر و جالب‌تر می‌شد.”
تاریخچه تحقیقات دکتر کین در مورد سیارات فراخورشیدی، معماری های بی شماری از منظومه شمسی را در بر می گیرد، به ویژه معماری هایی که شامل سیارات فراخورشیدی بسیار عجیب و غریباما همچنین شامل کارهای بعدی پس از تایید سیارات فراخورشیدی در منظومه می شود.
اخیراً او دومین نویسنده کتاب الف مطالعه بحث در مورد معماری سیستم اصلاح شده در سیستم HD 134606 به همراه کشف دو ابر زمین جدید در این سیستم.
https://www.youtube.com/watch?v=Ndxzd7-3XiY frameborder=”0″ allow=”accelerometer; اجرای خودکار؛ کلیپ بورد-ضبط; رسانه رمزگذاری شده؛ ژیروسکوپ; تصویر در تصویر؛ اشتراک گذاری وب” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowfullscreen>
برای این آخرین مطالعه، دکتر کین و همکارانش از داده‌های جستجوی سیاره‌ای با سرعت شعاعی با دقت بالا (HARPS) و طیف‌سنج اشل با وضوح بالا (HIRES) و مأموریت TESS فوق‌الذکر برای تعیین ویژگی‌ها و پارامترهای هر دو والدین استفاده کردند. ستاره، HD 105067 و سیارات فراخورشیدی مربوطه که به دور آن می چرخند.
اما فراتر از کشف سیارات فراخورشیدی اضافی در منظومه، همانطور که دکتر کین اشاره می کند، مهم ترین نتایج این تحقیق چیست؟
دکتر کین روایت می کند کیهان امروزشگفت‌انگیزترین نتیجه کار ما این بود که پویایی سیستم باعث می‌شود که دوره 2.2 روزه اثرات جزر و مدی عظیمی مشابه آنچه که Io تجربه کرده است، تجربه کند. با این حال، در این مورد، TOI-6713.01 10 میلیون برابر بیشتر از Io انرژی جزر و مدی را تجربه می کند، که در نتیجه 2600K است. [2,300 degrees Celsius (4,200 degrees Fahrenheit)] دمای سطح این بدان معناست که سیاره به معنای واقعی کلمه در طول موج های نوری می درخشد.”
https://www.youtube.com/watch?v=uJ4xQf7k5uM frameborder=”0″ allow=”accelerometer; اجرای خودکار؛ کلیپ بورد-ضبط; رسانه رمزگذاری شده؛ ژیروسکوپ; تصویر در تصویر؛ اشتراک گذاری وب” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowfullscreen>
سیاره مشتریقمر آیو فعال ترین جرم سیاره ای از نظر آتشفشانی در منظومه شمسی است که توسط گرمایش جزر و مدی ناشی از گرانش عظیم مشتری در سراسر مدار کمی غیرعادی (کشیده) Io به مدت 1.77 روز. این بدان معناست که Io در نقاط خاصی به مشتری نزدیک می شود و در نقاط دیگر از مشتری دور می شود و باعث می شود Io بر اساس آن فشرده و منبسط شود.
در طی میلیون‌ها سال، این اصطکاک ثابت در داخل آیو باعث شده است که هسته آن گرم شود و در نتیجه صدها آتشفشان سطح آیو را تشکیل می‌دهند و هیچ دهانه برخوردی قابل مشاهده‌ای وجود ندارد.
همانطور که دکتر کین اشاره می کند، این نامزد جدید سیاره فراخورشیدی “10 میلیون برابر بیشتر از Io انرژی جزر و مدی را تجربه می کند” که می تواند سوالات بیشتری را در مورد فعالیت آتشفشانی خود یا سایر فرآیندهای زمین شناسی ایجاد کند. بنابراین، اهمیت جنبه های “طوفان جزر و مدی” TOI-6713.01 چیست؟
https://www.youtube.com/watch?v=OG1WRh-LvvE frameborder=”0″ allow=”accelerometer; اجرای خودکار؛ کلیپ بورد-ضبط; رسانه رمزگذاری شده؛ ژیروسکوپ; تصویر در تصویر؛ اشتراک گذاری وب” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowfullscreen>
دکتر کین روایت می کند کیهان امروزدلیل اینکه TOI-6713.01 چنین نیروهای جزر و مدی قوی را تجربه می کند، به دلیل خروج از مرکز دو سیاره غول پیکر بیرونی است که TOI-6713.01 را مجبور می کند وارد مداری غیرعادی شود. به همین دلیل به این سیاره اشاره کردم که در یک طوفان جزر و مدی کامل گرفتار شده است. “
منظومه HD 104067، با دو سیاره فراخورشیدی غول‌پیکر بیرونی‌اش که درونی‌ترین TOI-6713.01 را به یک “طوفان جزر و مدی کامل” وادار می‌کنند، از نظر اثرات گرانشی بر یکدیگر، اندکی یادآور سه قمر اول مشتری گالیله، آیو، اروپا و گانیمد است. زمان گردش آنها
با این حال، تفاوت‌هایی وجود دارد، زیرا گرانش عظیم مشتری نیروی اصلی محرک فعالیت‌های آتشفشانی آیو است و هر سه قمر در چیزی هستند که به آن معروف است. رزونانس مداری، به این معنی که مدارها با یکدیگر متناسب هستند. به عنوان مثال، به ازای هر چهار چرخش Io، دو مدار اروپا و یک مدار گانیمد وجود دارد که رزونانس مداری آنها 4:2:1 است و در نتیجه هر قمر تأثیر گرانشی منظمی بر یکدیگر اعمال می‌کند.
بنابراین، از آنجایی که جنبه طوفان جزر و مدی TOI-6713.01 ناشی از غیرمرکز بودن دو غول بیرونی است، چگونه این امر با رابطه بین آیو، اروپا و گانیمد مقایسه می شود؟
https://www.youtube.com/watch?v=Uo4OVyuhud4 frameborder=”0″ allow=”accelerometer; اجرای خودکار؛ کلیپ بورد-ضبط; رسانه رمزگذاری شده؛ ژیروسکوپ; تصویر در تصویر؛ اشتراک گذاری وب” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowfullscreen>
دکتر کین روایت می کند کیهان امروزتشدید لاپلاس قمرهای گالیله پیکربندی بسیار قدرتمندی را ایجاد می‌کند که در آن هم ترازی‌های منظم سه قمر درونی به طور منظم آیو را وارد مداری غیرعادی می‌کند. سیستم HD 104067 در رزونانس نیست، اما همچنان می‌تواند به دلیل پرجرم بودن سیارات b و c، یک پیکربندی قدرت ایجاد کند، و بنابراین بیشتر یک اثر «نیروی بی‌رحم» برای وادار کردن سیاره در حال عبور درونی در مداری غیرعادی است. ‘
همانطور که اشاره شد، TOI-6713.01 با استفاده از آن کشف شد روش سرعت شعاعیهمچنین به عنوان طیف‌سنجی داپلر شناخته می‌شود، به این معنی که اخترشناسان تغییرات جزئی در حرکت ستاره والد را اندازه‌گیری می‌کنند، زیرا در طول چرخش ستاره والد کمی توسط سیاره کشیده می‌شود.
این تغییرات جزئی باعث می‌شود که ستاره والد همزمان با کشیدن دو جسم روی یکدیگر تکان بخورد و ستاره‌شناسان از یک طیف‌نگار برای تشخیص تغییرات در این تابش‌ها استفاده می‌کنند، زیرا ستاره از ما برای یافتن سیارات فراخورشیدی «نزدیک‌تر» و «دورتر» می‌شود.
این روش ثابت کرده است که در یافتن سیارات فراخورشیدی بسیار موثر است زیرا تقریبا 20 درصد را تشکیل می دهد از تعداد کل سیارات فراخورشیدی تایید شده تا به امروز و اولین سیاره فراخورشیدی که به دور ستاره ای مانند ستاره ما می چرخد نیز با استفاده از این روش شناسایی شد.
با این حال، علیرغم عملکرد سرعت شعاعی، این مطالعه اشاره می کند که چگونه TOI-6713.01 “هنوز تایید نشده است”، بنابراین چه مشاهدات اضافی برای تایید وجود آن مورد نیاز است؟
https://www.youtube.com/watch?v=WK0WAmiP_Dk frameborder=”0″ allow=”accelerometer; اجرای خودکار؛ کلیپ بورد-ضبط; رسانه رمزگذاری شده؛ ژیروسکوپ; تصویر در تصویر؛ اشتراک گذاری وب” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowfullscreen>
دکتر کین روایت می کند کیهان امروز“از آنجایی که سیاره بسیار کوچک است، تشخیص آن از روی داده های سرعت شعاعی دشوار است. با این حال، ترانزیت ها تمیز به نظر می رسند و ما آلودگی ستاره ای را رد کرده ایم. ترانزیت های اضافی کمک خواهد کرد، اما ما در مورد وجود سیاره در این مرحله کاملاً مطمئن هستیم.”
این مطالعه در حالی انجام می‌شود که تعداد کل منظومه‌های فراسیاره‌ای نزدیک به 4200 سیاره فراخورشیدی است که تعداد سیارات فراخورشیدی تایید شده از 5600 فراتر رفته و بیش از 10100 سیاره فراخورشیدی نیز در انتظار تایید هستند. مشخص شد که این ساختارهای منظومه به طور قابل توجهی با منظومه شمسی خودمان، که متشکل از سیارات زمینی (صخره‌ای) نزدیک‌تر به خورشید و غول‌های گازی است که به دورتر دورتر می‌چرخند، متفاوت هستند.
مثالها عبارتند از مشتری های داغ که به طور خطرناکی به دور ستاره والد خود می چرخند، برخی فقط برای چند روز، و سیستم های دیگر هفت سیاره فراخورشیدی به اندازه زمین داردکه برخی از آنها در مدار قرار می گیرند منطقه مسکونی.
بنابراین، این معماری منحصر به فرد منظومه شمسی به طور کلی در مورد سیستم های سیاره فراخورشیدی به ما چه چیزی می تواند بیاموزد، و چه سیستم های سیاره فراخورشیدی دیگر آن را منعکس می کنند؟
https://www.youtube.com/watch?v=EUU0-ZpFoK4 frameborder=”0″ allow=”accelerometer; اجرای خودکار؛ کلیپ بورد-ضبط; رسانه رمزگذاری شده؛ ژیروسکوپ; تصویر در تصویر؛ اشتراک گذاری وب” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowfullscreen>
دکتر کین روایت می کند کیهان امروز«این سیستم نمونه‌ای عالی از محیط‌های شدیدی است که سیارات می‌توانند در آن قرار بگیرند. چند مورد از سیارات زمینی وجود دارد که نزدیک به ستاره خود هستند و با انرژی ستاره گرم می شوند، اما موارد بسیار کمی وجود دارد که انرژی جزر و مدی سیاره را از درون ذوب می کند.”
کشف بالقوه یک سیاره فراخورشیدی که در یک “طوفان جزر و مدی کامل” می چرخد، بیشتر ویژگی های بی شماری را نشان می دهد که سیارات فراخورشیدی و منظومه های فراسیاره ای در تضاد با منظومه شمسی خودمان و آنچه ستاره شناسان تاکنون در مورد آنها آموخته اند، نشان می دهد.
در صورت تایید، TOI-6713.01 به شکل‌دهی درک ما از شکل‌گیری و تکامل سیارات فراخورشیدی و سیستم‌های فراسیاره‌ای نه تنها در کهکشان راه شیری، بلکه در سراسر کیهان ادامه خواهد داد.
https://www.youtube.com/watch?v=lLr5-D3jam0 frameborder=”0″ allow=”accelerometer; اجرای خودکار؛ کلیپ بورد-ضبط; رسانه رمزگذاری شده؛ ژیروسکوپ; تصویر در تصویر؛ اشتراک گذاری وب” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowfullscreen>
دکتر کین می گوید: «کیهان مکان شگفت انگیزی است! کیهان امروز. نکته خنده دار در مورد این پروژه خاص این است که همه چیز با “هوم … ممکن است جالب باشد” شروع شد، سپس به چیزی بسیار جذاب تر از آنچه تصور می کردم تبدیل شد! این فقط نشان می دهد، هرگز فرصتی را برای دنبال کردن کنجکاوی خود از دست ندهید.”
این سیاره فراخورشیدی طوفان جزر و مدی در مورد دیگر سیارات فراخورشیدی و سیارات فراخورشیدی در سال ها و دهه های آینده به ما چه خواهد آموخت؟ فقط زمان مشخص خواهد کرد و به همین دلیل است که ما علم داریم!
مثل همیشه، علم را ادامه دهید و به دنبال بالا باشید!
این مقاله در ابتدا توسط کیهان امروز. ادامه مطلب مقاله اصلی.
