شناسایی هیدروکسیل در جو یک سیاره فراخورشیدی برای اولین بار

ساینسیو – به نقل از ایسنا، مولکول هیدروکسیل(OH) در زمین رایج است، اما ستاره شناسان هنوز میزان فراوانی آن را در سایر نقاط جهان هستی مشخص نکرده‌اند. اکنون ستاره شناسان برای اولین بار به طور قطع این مولکول را در جو یک سیاره فراخورشیدی “مشتری فوق داغ” به نام “WASP-۳۳b” کشف کرده‌اند.

“WASP-۳۳b” یک سیاره فراخورشیدی عجیب و غریب است. این سیاره که ۴۰۰ سال نوری از ما دور است، به عنوان یک “مشتری فوق داغ”(ultra-hot Jupiter) شناخته می‌شود. بدین معنی که این سیاره یک غول گازی است که نزدیک‌تر از عطارد به خورشید به دور ستاره میزبان خود می‌چرخد. این فاصله نزدیک باعث می‌شود جو “WASP-۳۳b” به دمای بیش از ۲۵۰۰ درجه سانتیگراد برسد، یعنی آنقدر گرم است که بیشتر فلزات در آن ذوب خواهند شد.

این سیاره فراخورشیدی یک نمونه عالی برای مطالعه جوهای بیگانه است، زیرا هوای آن بسیار گرم است. در چنین دمایی مواد شیمیایی موجود در جو با اثرهای طیفی متمایز، تشعشع منتشر می‌کنند. همین‌طور که “WASP-۳۳b” به دور ستاره خود می‌چرخد​​، تشعشع ساطع شده از مواد شیمیایی به طور دوره‌ای قرمز و آبی می‌شود که به ستاره شناسان اجازه می‌دهد این تابش را از تابش خیره‌کننده ستاره میزبان آن تمیز دهند.

یک همکاری بین‌المللی از ستاره شناسان به هدایت یک محقق از مرکز نجوم دانشگاه “کوئینز بلفاست” با استفاده از این تکنیک و استفاده از تلسکوپ “سوبارو” نشانه‌های مواد شیمیایی را در جو “WASP-۳۳b” یافت.

سرانجام آنها موفق به شناسایی “هیدروکسیل” -مولکولی که از یک اتم اکسیژن و یک اتم هیدروژن تشکیل شده و به اختصار OH نامیده می‌شود- برای اولین بار در جو یک سیاره فراخورشیدی شدند. “هیدروکسیل” با قابلیت واکنش و تعامل با بخار آب و مونوکسیدکربن، به احتمال زیاد نقش مهمی در ترکیب شیمیایی جو “WASP-۳۳b” دارد.

دکتر “استوانوس نوگروهو” محقق اصلی این مطالعه از دانشگاه “کوئینز بلفاست” گفت: این اولین شواهد مستقیم از وجود هیدروکسیل در جو سیاره‌ای فراتر از منظومه شمسی است. این نشان می‌دهد که نه تنها ستاره شناسان می‌توانند این مولکول را در جوهای سیاره‌های فراخورشیدی کشف کنند، بلکه همچنین می‌توانند شیمی دقیق این جمعیت سیاره‌ای را نیز درک کنند.

هیدروکسیل در جو زمین هنگام واکنش بخار آب با اکسیژن تشکیل می‌شود. در “WASP-۳۳b” اما هیدروکسیل احتمالاً هنگامی تشکیل می‌شود که گرمای شدید، بخار آب را منفجر و از هم جدا می‌کند.

دکتر “ارنست د مویج” از دانشگاه “کوئینز بلفاست” همکار در این مطالعه گفت: ما فقط یک سیگنال آزمایشی و ضعیف از بخار آب در داده‌های خود می‌بینیم که می‌تواند از این ایده حمایت کند که آب برای تشکیل هیدروکسیل در این محیط شدید از بین می‌رود.

دکتر “نیل گیبسون” استادیار کالج “ترینیتی دوبلین” و نویسنده مشترک این مطالعه در مورد اهمیت آن گفت:  علم سیارات فراخورشیدی نسبتاً جدید است و هدف اصلی نجوم مدرن کشف و کاوش اتمسفر این سیاره‌ها با جزئیات دقیق و سرانجام جستجوی سیاره‌های فراخورشیدی شبیه به زمین است. بنابراین هرگونه جو جدیدی که کشف و درک می‌شود، درک ما از سیارات فراخورشیدی و تکنیک‌های مورد نیاز برای مطالعه جو آنها را بیشتر بهبود می‌بخشد و ما را یک گام به این هدف نزدیک‌تر می‌کند.