سال‌های زیادی است که معمای عجیبی ذهن ستاره‌شناسان را به خود مشغول کرده است: سیارات داغ مشابه نپتون کجا هستند؟ به دلایلی ناشناخته، سیارات مشابه با اندازه نپتون که در فاصله نزدیک با ستاره خود قرار گرفته‌اند، بسیار کم‌یاب هستند و در بسیاری از مواقع دانشمندانی که به دنبال کاوش سیارات فراخورشیدی هستند، تنها موفق به کشف سیارات بزرگ داغ به اندازه مشتری یا سیارات بسیار بزرگ‌تر از زمین با دمای بالای می‌شوند و تقریبا هرگز سیاره داغی به اندازه نپتون یافت نشده است!

اما تحقیقات جدید دانشمندان دانشگاه ژنو سوئیس احتمالا پرده از این راز برداشته است. این ستاره‌شناسان چند سال پیش با کمک تلسکوپ فضایی هابل موفق به یافتن ستاره داغی به اندازه نپتون شدند که اتمسفر خود را تقریبا به طور کامل از دست داده بود. این سیاره که به اسم GJ 436b نام‌گذاری شد، هیدروژن اتمسفر خود را به نحوی که پیشنهاد شده به علت تخلیه انرژی ستاره‌های نزدیک و تاثیر بر روند تکاملی سیاره بوده است، از دست داده بود و اکنون همان تیم تحقیقاتی موفق به یافتن یک سیاره داغ دیگر با اندازه نپتون شده‌اند که آن را GJ 3470b نام نهاده‌اند. نکته بسیار مهم و جالب در مورد این سیاره جدید این است که با سرعتی 100 برابر سریع‌تر از سیاره قبلی (GJ 436b) در حال از دست دادن هیدروژن اتمسفر خود است!

به علاوه نکته جالب دیگری که نظریه قبلی را بیشتر مورد تایید قرار می‌دهد نسبت فاصله سیاره تازه کشف شده GJ 3470b با ستاره خود است. در واقع این سیاره در فاصله 3.7 میلیون کیلومتری ستاره خود واقع شده که تقریبا یک‌دهم فاصله خورشید با عطارد است. به علاوه این ستاره جوان و بسیار پر‌انرژی‌تر است به همین دلیل سرعت از دست دادن هیدروژن سیاره GJ 3470b نیز بسیار بیشتر است. به حدی سرعت از بین رفتن اتمسفر این سیاره سریع است که به راحتی بر روی تکامل آن تاثیر گذاشته و سیاره در حال حاضر تقریبا یک‌سوم از جرم خود را از دست داده است.

این یافته نشان می‌دهد که نپتون‌های داغ در نزدیکی ستاره‌ها شکل می‌گیرند اما به دلیل تاثیر وحشتناک ستاره بر روی آنها، به سرعت جرم آنها کاسته شده و به سیاره‌های بسیار کوچکی تبدیل می‌شوند و حتی به طور کامل تجزیه می‌شوند تا زمانی که از آن جز هسته سنگی‌اش باقی نماند! دکتر وینست بوریر از محققان دپارتمان ستاره‌شناسی دانشکده علوم دانشگاه ژنو در این رابطه می‌گوید: ما تا این زمان از تاثیر تبخیر اتمسفری بر روند تکاملی سیاره و تبدیل آن به یک صحرای سنگی مطمئن نبودیم. دیوید ارن‌رایخ، استادیار ستاره‌شناسی دانشکده علوم ژنو، نیز با تایید این صحبت‌ گفت: احتمالا این یافته‌ها علت فراوان بودن سیاره‌های داغ بسیار بزرگ‌تر از زمین را توضیح دهد!

هرچند این کشفیات کمک بزرگی به دانشمندان کرده‌ است ولی آنها هنوز هم نیازمند مشاهدات بیشتری در مورد سیارات فراخورشیدی هستند. مشکلی که در این رابطه بر سر راه محققان قرار دارد این است که آنها هنوز قادر به مشاهده فرایند از دست دادن هیدروژن در سیاراتی که با زمین بیش از 150 سال نوری فاصله دارند، نیستند. با این حال آنها در فکر بررسی شواهد مربوط به فرار عناصر سنگین‌تری مانند کربن، از اتمسفر سیاره‌ای هستند!

نوشته حل معمای تاریخی ستاره‌شناسان؛ چرا سیارات گرم با اندازه نپتون کمیاب هستند؟ اولین بار در وب‌سایت فناوری پدیدار شد.

ممکن است در منظومه شمسی خودمان همه چیز آن‌قدر عادی باشد که اهمیت خورشید را از یاد ببریم و فراموش کنیم که تمامی زندگی ما به گرما و نیروی این ستاره بستگی دارد. آیا معنی این گفته‌ها این است که هر سیاره‌ای در جهان نیاز به یک منبع گرمابخش دارد یا این که یک سیاره می‌تواند بدون گردش در مدار یک ستاره و به صورت سرگردان در جهان بی‌کران باقی بماند؟

البته که این طور است؛ اما شاید تعجب کنید اگر بدانید که این گونه سیاره‌ها می‌توانند به شکل‌های متعددی در جهان وجود داشته باشند؛ آن‌ها می‌توانند در مدار سیاره‌های مرده بچرخند یا این که بر اثر یک رویداد کیهانی موسوم به “تیر و کمان” با سرعت بسیار زیادی در جهان گردش کنند. قبل از این که به ادامه بحث درباره ستاره‌های آزاد بپردازیم اجازه بدهید که مقدمه‌ای بر چگونگی ارتباط یک ستاره با سیاره‌های اطرافش داشته باشیم:

اولین نکته این که یک ستاره و سیاره‌های اطرافش معمولا از یک ماده مشابه ساخته شده‌اند؛ هنگامی که یک سحابی (ابر بزرگی از گاز و گرد و غبار) از هم فرو می‌پاشد، هسته آن به یک ستاره داغ تبدیل می‌شود و بخش‌های دیگر آن به هم می‌چسبند و سیاره‌هایی را می‌سازند که در اطراف ستاره مرکزی گردش می‌کنند؛ به همین دلیل ماده اصلی سازنده ستاره و سیارگان اطرافش یکسان است.

ما دقیقا نمی‌دانیم که سیارات بدون ستاره چگونه شکل گرفته‌اند اما برخی از دانشمندان می‌گویند این سیاره‌های سرگردان (سیاره های فراری) پس از تولد از ستاره خودشان دور شده‌اند و برخی از آنها مثل این که پرتاب شده باشند با سرعت ۳۰ میلیون مایل (۴۸ میلیون کیلومتر بر ساعت) در حال حرکت هستند!

وقتی که یک سیاره، ستاره‌ای برای گردش به دور آن نداشته باشد چه اتفاقی می‌افتد؟

این سیارات بسیار سریع (پرشتاب) به این روش تولید می‌شوند: وقتی که یک سیستم دو ستاره‌ای به یک سیاهچاله نزدیک می‌شود یکی از ستاره‌ها به درون سیاهچاله کشیده شده و دیگری در جهان لایتناهی پرتاب می‌شود؛ سیاره‌های ستاره پرتاب شده به همراه آن پرتاب می‌شوند و به گردش خود ادامه می‌دهند، در حالی که سیاره‌های ستاره‌ای که به داخل سیاهچاله کشیده شده از مدار خود خارج شده و یه خارج پرتاب می‌شوند.

غول‌های گازی هم در صورت نزدیک شدن به یک منظومه  می‌توانند باعث کج شدن مدار سیاره و پرت شدن آن به داخل فضا شوند. ۲ نفر از دانشمندان دانشگاه شیکاگو تحقیقی انجام دادند درباره این که اگر یک سیاره از مدار خود خارج شده و به داخل فضای بسیار سرد پرتاب شود آیا حیات احتمالی موجود در آن می‌تواند زیر اقیانوس‌های منجمد شده باقی بماند؟ آنها دریافتند که یک سیاره باید به اندازه ۳ یا ۴ برابر زمین باشد تا گرمای کافی برای مایع نگهداشتن بخشی از اقیانوس را زیر چندین کیلومتر یخ داشته باشد و حیات اقیانوسی را به مدت چند میلیارد سال – البته به شکل موجودات میکروسکوپی – حفظ کند.

نوشته آیا یک سیاره می‌تواند بدون وجود ستاره‌اش باقی بماند؟ اولین بار در پدیدار شد.