مجله‌ای برای دوست‌داران علم و طبیعت زمین و آسمان

انواع سیارات فراخورشیدی (بخش اول)

مقایسه‌ی ابعاد چند سیاره‌ی فراخورشیدی با ابعاد زمین. Credit: NASA/JPL-Caltech
25

حدود بیست سال از زمان کشف اولین سیاره‌ی فراخورشیدی می‌گذرد. در طول این سال‌ها اخترشناسان موفق به کشف بیش از ۳۵۰۰ سیاره‌ی فراخورشیدی شده‌اند. سیاراتی که بعضی از آن‌ها تفاوت‌های قابل توجهی با سیارات منظومه‌ی شمسی دارند. از غول‌های گازی و بسیار داغ تا ابرزمین‌ها.

تشخیص ویژگی‌های سیارات فراخورشیدی پس از کشف آن‌ها مرحله‌ی مهمی از کار دانشمندان است که به بررسی احتمال شکل‌گیری حیات در آن‌ها نیز کمک می‌کند. در این مقاله انواع سیارات فراخورشیدی را مرور خواهیم کرد.

سیارات سنگی

مقایسه‌ی ابعاد چند سیاره‌ی فراخورشیدی با ابعاد زمین.
Credit: NASA/JPL-Caltech

همانند منظومه‌ی شمسی سیارات سنگی در دیگر منظومه‌های ستاره‌ای نیز یافت می‌شوند. سیارات سنگی بیشتر از عناصر سنگین مانند سنگ‌ و فلز تشکیل می‌شوند و سطح سفت و سخت آن‌ها شرایط را برای میزبانی از حیات مساعد می‌کند. سیارات سنگی معمولا در ابتدای شکل‌گیری‌شان در حالت مذاب قرار دارند. بنابراین عناصر سنگین‌تر (مانند فلزات) در بخش‌های پایینی قرار می‌گیرند و هسته را تشکیل می‌دهند. عناصر سبک‌تر مانند سیلیکون و اکسیژن نیز در بالای هسته جای می‌گیرند. پس از میلیون‌ها سال در نهایت سیاره سرد می‌شود و هسته‌ای از جنس فلز و گوشته و پوسته‌ای از جنس سیلیکات شکل نهایی خود را پیدا می‌کنند. فرآیندی مشابه این در سیارک‌ها نیز اتفاق می‌افتد که نشانه‌های آن را می‌توان در شهاب‌سنگ‌هایی که به زمین اصابت کرده‌اند مشاهده کرد.

سیارات سنگی در ابتدای تولد جو قابل توجهی ندارند. چرا که گازهای پیرامون سیاره با بادهای ستاره‌ای از سیاره رانده می‌شوند. اما با گذشت زمان و بر اثر فعالیت‌های آتشفشانی و برخورد دنباله‌دارها ممکن است به تدریج جو غلیظی در اطراف سیاره شکل بگیرد. میدان مغناطیسی سیاره نقش مهمی در حفظ جو دارد و تاثیر بادهای ستاره‌ای را کمتر می‌کند.

ابرزمین‌ها

طرحی گرافیکی از یک ابرزمین یخی.
Credit: ESO

ابرزمین‌ها سیاراتی با جرم بین یک تا ده برابر جرم زمین‌اند. نام این سیارات ربظی به شرایط سطح آن‌ها و یا امکان شکل‌گیری حیات در این سیارات ندارد و تنها به اندازه‌ی آن‌ها مربوط است. البته ممکن است این سیارات به دلیل داشتن فعالیت‌های زمین‌شناختی شرایط مناسبی برای پشتیبانی از حیات داشته باشند. در منظومه‌ی شمسی هیچ سیاره‌ای در این ابعاد وجود ندارد و این دسته از سیارات را تنها می‌توان در منظومه‌های دیگر مشاهده کرد.

ابرزمین‌ها چگالی‌های متفاوتی دارند. برخی از ابرزمین‌ها بیشتر از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده‌اند که چگالی پایینی دارند و برخی دیگر که چگالی بیشتری دارند از آب (سیارات اقیانوسی) و یا سنگ شکل گرفته‌اند. با بررسی و مقایسه‌ی ابرزمین‌هایی در اندازه‌های مختلف به نظر می‌رسد چگالی ابرزمین‌هایی با شعاع بیشتر از ۱/۵ برابر شعاع زمین ناگهان افت می‌کند. بنابراین سیاراتی با شعاع حدود ۱/۵ برابر شعاع زمین احتمالا سیاراتی اقیانوسی و یا سنگی هستند. به نظر می‌رسد سیارات بزرگ‌تر از این هسته‌ای سنگی و جوی غلیظ داشته باشند که به نوعی یادآور غول‌های گازی است.

غول‌های گازی

طرحی گرافیکی از یک غول گازی.
Credit: NASA, ESA, G. Bacon (STScI) and N. Madhusudhan (UC)

تمام سیاراتی که جرم‌شان بیش از ده برابر جرم خورشید است در دسته‌ی غول‌های گازی قرار می‌گیرند. این سیارات احتمالا در دل خود هسته‌ی سنگی کوچکی دارند اما بیشتر از هیدروژن و هلیوم تشکیل می‌شوند. سیارات مشتری، زحل، اورانوس و نپتون در منظومه‌ی شمسی نیز در این دسته‌بندی قرار می‌گیرند. از آن جا که آشکارسازی این سیارات غول‌پیکر نسبت به سیارات سنگی آسان‌تر است اولین سیارات فراخورشیدی کشف‌شده بیشتر در این رده بودند.

از فروشگاه آسمان شب دیدن کنید

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.