ستاره‌ای در حال نابود کردن سیاره‌ی خود

در منظومه‌ی خورشیدی، سیاره‌ها همگی اتمسفری غنی از هیدروژن دارند. اما سیاره‌ی GJ 436b نه تنها هیدروژن بلکه متان نیز در اتمسفر خود ندارد که البته دلیل نبود متان را می‌توان کمبود هیدروژن دانست.

دانشمندان معتقدند چون این سیاره به ستاره‌ای که دور آن می‌چرخد نزدیک است و نیز جاذبه‌ی ضعیفی دارد، توانایی نگهداری مولکول سبک هیدروژن در جو خود را ندارد. اما هلیوم بدلیل داشتن جرم مولکولی بالاتر در جو این سیاره باقی مانده است.

اما برای آن‌که بتوان هیدروژن جو یک سیاره را به طور کامل خالی کرد، نیاز به زمانی در حد میلیاردها سال است. پس اگر نظریه‌ی دانشمندان صحیح باشد، این سیاره هم اکنون نیز در حال از دست دادن هیدروژن است.

منجمان با استفاده تلسکوپ فضایی هابل به تازگی ابری از هیدروژن را در اطراف این سیاره رصد کرده‌اند. شکل انحنادار و دم مانندی که ابر دور سیاره دارد نشان می‌دهد که این ابر در حال دور شدن از سیاره توسط ستاره‌ای است که دور آن می‌چرخد.

در عکس زیر می‌توانید درون این ابر را مشاهده کنید. کمبود هیدروژن و مولکول‌های آلی در GJ 436b این سیاره را به رنگ خاکستری در آورده است که با سیاره‌هایی که تا به حال دیده‌ایم بسیار متفاوت است.

این سیاره نپتون گرم نیز نامیده می‌شود؛ چرا که با دارا بودن جرمی معادل ۲۳ برابر کره‌ی زمین، از لحاظ جرمی به نپتون نزدیک‌تر است و گرم خوانده می‌شود. چون در فاصله‌ی چندین میلیون کیلومتری در حال چرخش به دور ستاره‌ی خود است. اندازه‌گیری‌های منجمان نشان می‌دهند که در هر ۲.۶ روز زمینی، نور این ستاره کم می‌شود؛ طوری که گویا شیئی مانع آن شده است. این کم شدن نور در حد یک درصد بوده و بسیار کم است؛ اما منجمان توانایی اندازه‌گیری این مقدار کم را نیز دارند.

منجمان این ستاره را که در فاصله‌ی ۳۰ سال نوری از زمین قرار دارد، قبل، حین و بعد این گذر ستاره از مقابل آن مورد بررسی قرار دادند. آن‌ها از تلسکوپ عکاسی اسپکتروگراف ، با استفاده از نور فرابنفش که هیدروژن علاقه‌ی زیادی به جذب آن دارد، ستاره‌ی مذکور را تحت‌نظر گرفتند. آن‌ها دریافتند مقدار نور فرابنفشی که از ستاره دریافت می‌شود، دو ساعت قبل گذر سیاره و سه ساعت بعد از آن، افت ۵۰ درصدی را نشان می‌دهد.

همچنین منجمان می‌توانند با این بررسی سرعتی که اتم هیدروژن دور ستاره می‌چرخد را نیز اندازه‌گیری کنند. با استفاده از مدلسازی سه بعدی، بهترین احتمال، وجود ابری دم مانند از هیدروژن است که به دنبال سیاره می‌چرخد. در ویدیوی زیر می‌توانید نمایشی از گذر سیاره به همراه ابر هیدروژنی را از مقابل ستاره مشاهده کنید. نمودار زیر ویدیو نیز نشان‌دهنده‌ی مقدار جذب نور فرابنفش توسط هیدروژن است.

آن‌چه که اتفاق می‌افتد به نظر این است که هیدروژن سبک وزن به دلیل نزدیک بودن به ستاره در حین گذر از مقابل آن، داغ می‌شود. این داغ شدن باعث ایجاد بی‌نظمی و تحرک در بین اتم‌های هیدروژن شده و اتم‌ها از سیاره‌ی خود دورتر می‌شوند. سپس نور ستاره به این اتم‌های پرتحرک، نیروی بیشتری می‌دهد و آن‌ها را از جاذبه‌ی سیاره رها می‌کند.

این نیرو به قدر کافی قدرتمند نیست و نمی‌تواند اتم‌های هیدروژن را به دور دست‌ها هدایت کند. این اتفاق باعث می‌شود اتم‌های هیدروژن، ابری در اطراف سیاره تشکیل دهند و با چرخش سیاره، حالت دم مانند به خود بگیرند و سیاره را شبیه به ستاره‌ای دنباله‌دار جلوه دهند. وجود این ابر هیدروژنی باعث جذب نور فرابنفش می‌شود. عامل افزایش جذب قبل از گذر سیاره، هیدروژن موجود در ابرها و عامل افزایش جذب بعد از گذر، اتم‌های هیدروژن موجود در قسمت دم مانند هستند.

این ستاره در حال تبخیر و از بین بردن سیاره‌ی خود است. همانطور که اشاره شد، میلیاردها سال زمان لازم است تا هیدروژن یک سیاره به طور کامل تخلیه شود و سیاره‌ی GJ 436b نیز میلیاردها سال سن دارد. پس این اتفاق باعث کاهش هیدروژن و کمبود متان در جو آن شده است.

این سیاره به هیچ عنوان شباهتی به سیاره‌های نزدیک ما ندارد که این عامل باعث تبدیل آن به پدیده‌ای جذاب می‌شود. هدف علم، تحقیق بیشتر در مورد جهان هستی است و این موارد شگفت‌انگیز می‌توانند به عنوان انگیزه‌ای برای دانشمندان برای ادامه‌ی راه عمل کنند.