دانشمندان قویترین شواهد تاکنون از وجود یک سیاره سنگی با جو خارج از منظومه شمسی را کشف کردهاند؛ یافتهای که باورهای پیشین درباره ناتوانی سیارات کوچک و نزدیک به ستارههایشان در حفظ لایه ضخیم گازها را به چالش میکشد.
سیاره TOI-561 b به دور ستارهای با قدمت ۱۰ میلیارد سال در فاصله حدود ۲۸۰ سال نوری از زمین میچرخد و دارای اقیانوسی عظیم از ماگماست. گروهی از پژوهشگران با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا این ابرزمین فوقداغ را بررسی کردند و شواهدی یافتند که نشان میدهد این سیاره در پوششی ضخیم از جو قرار دارد. این یافته تازه دلیل چگالی غیرمعمول پایین سیاره را توضیح میدهد و به دانشمندان کمک میکند درک بهتری از جهانهای سنگی فراتر از منظومه شمسی داشته باشند.
این جهان عجیب نخستین بار در سال ۲۰۲۰ کشف شد و درونیترین سیاره از دستکم سه سیارهای است که به دور یک ستاره کهنه از نوع G میچرخند. هرچند این ستاره کمی کوچکتر و خنکتر از خورشید ماست، سیاره TOI-561 b آنقدر نزدیک به ستاره میزبان قرار دارد (کمتر از یک میلیون مایل) که انگار در یک مدار ثابت قفل شده است. این سیاره مدار خود را تنها در ۱۱ ساعت کامل میکند و یک سوی آن همیشه رو به ستاره است.
نزدیکی شدید این سیاره به ستاره میزبانش باعث دماهای سوزان میشود که برای حفظ جو بسیار بالا است. تابش ستاره موجب میشود گازهای جو به فضا فرار کنند. با این حال، چگالی پایین سیاره نشان میدهد که این جهان صرفاً سنگی نیست.
گروه دانشمندان پشت این پژوهش تازه تلاش کردند دریابند آیا سیاره TOI-561 b تنها از سنگ یا گدازه تشکیل شده یا عامل دیگری در میان است. آنها با استفاده از ابزار طیفسنجی فروسرخ نزدیک (NIRSpec) تلسکوپ جیمز وب، دمای بخش روز سیاره ــ سمتی که رو به ستاره قرار دارد ــ را بر اساس درخشندگی فروسرخ نزدیک آن اندازهگیری کردند.
اگر سیاره TOI-561 b هیچ جوی برای انتقال گرما از سمت روز به سمت شب نداشت، دما در بخش رو به ستاره باید به حدود ۴۹۰۰ درجه فارنهایت (۲۷۰۰ درجه سلسیوس) میرسید. اما مشاهدات تلسکوپ جیمز وب نشان داد که دمای بخش روز این سیاره نزدیک به ۳۲۰۰ درجه فارنهایت (۱۸۰۰ درجه سلسیوس) است. این دما همچنان بسیار بالا است، اما به اندازهای نیست که نبود جو را توضیح دهد.
گروه پژوهشگران توضیحات دیگری را نیز بررسی کردند اما هیچکدام به اندازه کافی قانعکننده نبود. بدون وجود جو، بخش شب سیاره احتمالاً جامد میبود و مانع انتقال گرما از سمت روز میشد. اقیانوس ماگمایی سیاره نیز میتوانست نقش داشته باشد اگر لایهای نازک از بخار سنگ روی سطح آن وجود داشت، اما اثر خنککنندگی آن بسیار ناچیز بود. آنجالی پیت، پژوهشگر دانشگاه بیرمنگام بریتانیا و نویسنده همکار این مطالعه، در بیانیهای گفت: «ما واقعاً به یک جو ضخیم و غنی از مواد فرّار نیاز داریم تا بتوانیم همه مشاهدات را توضیح دهیم.»
اگرچه وجود جو در سیاره TOI-561 b تنها توضیح قابل قبول به نظر میرسد، همچنان این پرسش باقی است که چگونه یک سیاره کوچک که در معرض حجم عظیمی از تابش ستاره میزبان قرار دارد میتواند لایهای ضخیم از گازها را حفظ کند. پژوهشگران بر این باورند که پاسخ ممکن است در اقیانوس ماگمایی این سیاره نهفته باشد.
