سیارات بیگانه از چه چیز ساخته شده‌اند؟ / منظومه شمسی به هیج جای دیگر شبیه نیست 

در حالی که برخی از سیارات فراخورشیدی که زمانی به دور کوتوله‌های سفید آلوده می‌چرخیدند، شبیه زمین به نظر می‌رسند، اکثر آن‌ها انواع سنگ‌هایی دارند که برای منظومه شمسی ما عجیب و غریب هستند. آن‌ها هیچ همتای مستقیمی در منظومه شمسی ندارند 

فرادید| چیز‌های زیادی در مورد سیارات خارج از منظومه شمسی وجود دارد که ما نمی‌دانیم. آن‌ها کوچک، کم نور و دور هستند، به این معنی که ما اطلاعات دقیق زیادی در مورد آنچه که آن‌ها ساخته شده‌اند نداریم. این امر به ویژه در مورد سیارات فراخورشیدی صخره‌ای مانند زمین، زهره و مریخ صادق است که در حال حاضر نمی‌توانیم سطوح آن‌ها را ببینیم.

 با این حال، یک راه وجود دارد که ما می‌توانیم به درون این جهان‌های سنگی نگاه کنیم که این نشان می‌دهد که برخی از مواد معدنی که از آن‌ها ساخته شده‌اند، هیچ شباهتی به کانی‌های منظومه شمسی ندارند. در واقع این مواد معدنی آنقدر بیگانه هستند که دانشمندان مجبور شدند اصطلاحات جدیدی را برای طبقه بندی آن‌ها ابداع کنند.

روش انجام این کار، تجزیه و تحلیل اتمسفر ستارگان کوتوله سفید است که توسط مواد معدنی سیارات و سیارک‌هایی که به درون آن‌ها سقوط کرده اند، آلوده شده‌اند. مطالعه این سیارات فراخورشیدی تخریب شده، سیاره شناسی نکروسیاره نامیده می‌شود.

محققان در مقاله خود می‌نویسند: کوتوله‌های سفید آلوده شده، تنوع سیاره‌ای بیشتری را در همسایگی خورشیدی ما نسبت به آنچه که در حال حاضر ارزیابی می‌شود نشان می‌دهند، در نتیجه مسیر‌های برافزایش و تمایز سیاره‌ای منحصر به فرد که هیچ همتای مستقیمی در منظومه شمسی ما ندارند. این‌ها به طرح‌های طبقه بندی سنگ جدید نیاز دارند.

کوتوله‌های سفید همان اتفاقی است که برای ستاره‌ای مانند خورشید با رسیدن به پایان عمر خود می‌افتد و باعث می‌شود که هسته آن به یک جسم فوق متراکم تبدیل شود که با گرمای باقی‌مانده می‌درخشد. در همین حال، پوست بیرونی آن در سراسر منظومه شمسی به صورت حباب وسیعی از گاز‌های داغ منبسط می‌شود.

به طور شگفت انگیزی، سیارات فراخورشیدی می‌توانند از این فرآیند جان سالم به در ببرند، اما مدار آن‌ها می‌تواند تغییر کند، ناپایدار شود و منجر به اختلال جزر و مد (در آن زمان است که میدان گرانشی ستاره سیاره فراخورشیدی را از هم جدا می‌کند) و برافزایش (زمانی که زباله‌های سیاره فراخورشیدی خرد شده روی ستاره می‌افتد) شود.

هنگامی که این اتفاق می‌افتد، عناصر موجود در سیارات فراخورشیدی در ستاره گنجانده می‌شوند و نور ساطع شده ستاره را تغییر می‌دهند. سپس دانشمندان سیاره‌شناسی می‌توانند این نور را تجزیه و تحلیل کنند و به دنبال عناصری باشند که معمولاً در جو کوتوله‌های سفید یافت نمی‌شوند تا بفهمند که اجسام سنگی از چه چیزی ساخته شده‌اند. این علم نکروپالنتولوژی است.

کیت پوتیرکا زمین شناس از دانشگاه ایالتی کالیفرنیا و سی ژو ستاره شناس از بنیاد ملی علوم NOIRLab چنین تحلیل‌هایی را روی ۲۳ کوتوله سفید انجام دادند که همگی در فاصله ۶۵۰ سال نوری از خورشید قرار داشتند. برای هر یک از این ستاره ها، مشاهدات قبلی وجود عناصری مانند کلسیم، سیلیکون، منیزیم و آهن را نشان می‌داد.

از آنجایی که کوتوله‌های سفید بسیار متراکم هستند، عناصر سنگین‌تری مانند این نباید در جو وجود داشته باشند، بلکه باید به درون ستاره کشیده شوند، جایی که قابل تشخیص نیستند. حضور آن‌ها حاکی از تجمع مواد سنگی اخیر است.

پورتیکا و ژو فراوانی این عناصر را در جو کوتوله‌های سفید تجزیه و تحلیل کردند تا ترکیب معدنی اجسام صخره‌ای سازنده را بازسازی کنند. چیزی که آن‌ها پیدا کردند تعجب آور بود.

ژو می‌گوید: «در حالی که برخی از سیارات فراخورشیدی که زمانی به دور کوتوله‌های سفید آلوده می‌چرخیدند، شبیه زمین به نظر می‌رسند، اکثر آن‌ها انواع سنگ‌هایی دارند که برای منظومه شمسی ما عجیب و غریب هستند. آن‌ها هیچ همتای مستقیمی در منظومه شمسی ندارند.»

محققان تعدادی اصطلاح جدید را برای طبقه بندی این سنگ‌ها و ترکیبات عجیب و غریب آن‌ها ابداع کردند، از جمله پیروکسنیت‌های کوارتز، ارتوپیروکسنیت‌های کوارتز، دونیت‌های پریکلاس، ورلیت‌های پریکلاز و کلینوپیروکسنیت‌های پریکلاز.

به گفته محققان، این سنگ‌ها ممکن است بتوانند چیز‌های زیادی در مورد انواع سیارات فراخورشیدی که از آن‌ها آمده‌اند و همچنین نحوه تکامل آن‌ها به ما بگویند. این اطلاعات می‌تواند پیامد‌هایی برای ارزیابی قابلیت سکونت سیاره‌های فراخورشیدی نیز داشته باشد.

برخی از انواع سنگ‌هایی که از داده‌های کوتوله سفید می‌بینیم، آب بیشتری نسبت به سنگ‌های روی زمین در خود حل می‌کنند و ممکن است بر نحوه توسعه اقیانوس‌ها تأثیر بگذارند.

برخی از انواع سنگ ممکن است در دما‌های بسیار پایین‌تر ذوب شوند و پوسته ضخیم‌تری نسبت به سنگ‌های زمین ایجاد کنند، و برخی از انواع سنگ‌ها ممکن است ضعیف‌تر باشند، که ممکن است توسعه تکتونیک صفحه را تسهیل کند.

علاوه بر این، یادگیری بیشتر در مورد ترکیبات سیارات فراخورشیدی سنگی از طریق سیاره‌های نکرو سیاره‌شناسی می‌تواند به ما کمک کند به برخی سؤالات وجودی در مورد مکان خود در کیهان پاسخ دهیم. به عنوان مثال، ممکن است دریابیم که برخی از مناطق کهکشان احتمال بیشتری برای تشکیل سیارات مشابه زمین را نسبت به مناطق دیگر دارند.

مطالعات سیاره‌های فراخورشیدی همچنین ما را مجبور می‌کند تا با سؤالات حل‌نشده‌ای روبرو شویم. مثلا اینکه چرا زمین کاملاً با همسایگان سیاره‌ای بی‌واسطه‌اش متفاوت است و آیا چنین تضاد‌هایی معمولی یا اجتناب‌ناپذیر هستند؟

منبع: ScienceAlert