جیمز وب ممکن است سرنخ هایی در مورد زمین و دریای سیارات فراخورشیدی ارائه دهد


این تحقیق جدید نشان می دهد که آب و هوای هر سیاره سنگی مانند زمین که همیشه رو به ستاره خود باشد، به شدت به میزان و موقعیت آب و زمین در سطح سیاره بستگی دارد.

به گزارش ایتنا و به نقل از اسپیس، اگرچه تلسکوپ‌های کنونی قدرت رزولوشن برای دیدن سطح سیارات فراخورشیدی را ندارند، اما این یافته‌ها می‌تواند به اخترشناسان کمک کند تا با انجام مطالعات طیف‌سنجی اتمسفر سیاره‌ها، سطح سیارات را تحلیل و نتیجه‌گیری کنند.


الین مکدونالد، دانشجوی دکترا در دانشکده فیزیک دانشگاه تورنتو می گوید: «کار ما نشان می دهد که توزیع زمین سیاره ای مانند زمین تأثیر زیادی بر آب و هوای آن دارد. این تحقیق به ستاره شناسانی که با ابزارهایی مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب به سیارات نگاه می کنند کمک می کند تا آنچه را که می بینند بهتر تفسیر کنند.


مک دونالد محقق اصلی این مطالعه جدید بود و از شبیه سازی آب و هوایی به نام ExoPlaSim برای سیارات به اصطلاح قفل شده استفاده کرد تا چگونگی تأثیر میزان و توزیع خشکی و دریا بر اقلیم سیارات فراخورشیدی را مدل کند.


سیاره ای که به طور جزر و مدی قفل شده است به این معنی است که زمان چرخش آن بر محور خود به همان اندازه که برای چرخش به دور ستاره طول می کشد. به این ترتیب سیاره با سرعتی می چرخد ​​که یک طرف آن همیشه به سمت ستاره باشد. این همان پدیده ای است که باعث می شود یک طرف ماه همیشه رو به زمین باشد.

 



سیارات صخره‌ای که به دور ستاره‌های کوتوله قرمز می‌چرخند، به ویژه در معرض انسداد جزر و مد هستند. زیرا سیستم های کوتوله قرمز تمایل به فروپاشی دارند و این سیارات اغلب به ستاره های خود بسیار نزدیک هستند.


علیرغم نزدیکی این سیارات به ستاره خود، آنها می توانند در منطقه قابل سکونت باشند (یعنی در فاصله مناسبی برای میزبانی از آب مایع در سطح خود) زیرا کوتوله های قرمز خنک هستند و دمای سطح آنها نزدیک به 3500 درجه سانتیگراد است. یعنی 2000 درجه سانتیگراد خنک تر از خورشید.


این سیارات برای چندین روز به دور ستاره خود می چرخند، بنابراین از نظر گرانشی به ستاره خود قفل می شوند. البته قفل جزر و مدی به این معنی نیست که یک طرف سیاره همیشه در نور روز ثابت و طرف دیگر همیشه در تاریکی شب باشد.


بنابراین، قابلیت سکونت چنین سیاره ای به توانایی سیاره در توزیع مجدد گرما از روز به شب بستگی دارد تا سطح سیاره خیلی گرم یا خیلی سرد نشود.


مک دونالد با همکاری ستاره شناسان دانشگاه تورنتو، این سیاره فرضی را در دو پیکربندی مدلسازی کرد: یکی با یک قاره گرد در یک نقطه زیر ستاره ای در سمت خورشید که توسط اقیانوس احاطه شده است، و دیگری با یک اقیانوس گرد در زیر ستاره. آنها سپس نقطه احاطه شده توسط خشکی، میزان خشکی و اقیانوس را در هر پیکربندی تغییر دادند تا ببینند این شرایط چگونه بر آب و هوای سیاره تأثیر می گذارد.


این مدل‌ها نشان دادند که میانگین دمای جهانی در یک جهان به‌طور جزر و مدی قفل شده بیشتر به اندازه زمین بستگی دارد تا موقعیت آن. در این شبیه سازی، سیاراتی با کسری مشابه از زمین شاهد افزایش متوسط ​​دمای سطح تا 20 درجه سانتیگراد خواهند بود.


همچنین مشاهده می شود که هر چه میزان خشکی بیشتر باشد، روز گرمتر و جو سیاره خشک تر می شود. زیرا خشکی بیشتر منجر به تبخیر کمتر آب سطحی در جو و در نتیجه بارش کمتر می شود.

 



اما به طور کلی، مک‌دونالد دریافت که سیاراتی با بالاترین میانگین دمای سطح جهانی و بیشترین بخار آب جوی، اقیانوس‌هایی در مرکز سمت نور خود دارند و در سمت‌های سرد و تاریک خود دارای خشکی هستند.


افزایش بخار آب در جو باعث تشکیل ابرهای بیشتری می شود و از آنجایی که بخار آب یک گاز گلخانه ای است، اتمسفر را قادر به جذب و انتقال گرما به سمت شب می کند.

یکی از اهداف علمی تلسکوپ فضایی جیمز وب تجزیه و تحلیل اتمسفر سیارات فراخورشیدی برای تعیین اینکه آیا هر یک از آنها به طور بالقوه قابل سکونت هستند یا خیر، آن ها سیارات بیابانی یا سیاراتی با خشکی و دریا هستند.

دیدگاهتان را بنویسید