فضا و ستاره‌شناسیپیش‌چاپمشاهده۴ دقیقه مطالعه

سیاره‌ای که بخار می‌شود

برخی سیاره‌های سنگی چنان نزدیک به ستاره‌شان می‌گردند که سطحشان به دماهایی می‌رسد که سنگ در آن بخار می‌شود. اگر سیاره به اندازهٔ کافی کوچک باشد، این بخار معدنی می‌گریزد، پخش می‌شود و بخشی از آن چگالیده و به غبار تبدیل می‌شود. از زمین که نگاه کنیم، چنین سیاره‌ای هنگام گذر از جلوی ستاره‌اش سایه‌ای گرد و مرتب نمی‌اندازد: نور ستاره از گذری به گذر دیگر به‌طور نامنظم و ناهموار کم می‌شود، زیرا بیشتر کار پوشاندن را ابری از غبار که از پی آن می‌آید انجام می‌دهد. این‌ها سیاره‌های سنگی در حال فروپاشی هستند. تنها انگشت‌شماری از آن‌ها شناخته شده‌اند.

تاکنون، آنچه اخترشناسان دیده‌اند که از آن‌ها می‌گریزد بیشتر غبار بوده است. با این حال محاسبات پیش‌بینی می‌کنند که بخار، اتم‌ها و مولکول‌هایی هم دارد — سدیم، سیلیسیم مونوکسید، منیزیم، آهن، و بیش از همه اکسیژن، یکی از اجزای اصلی سنگ. جست‌وجوی سدیم یا کلسیم در چنین سامانه‌هایی بیشتر به حدهای بالا ختم شده است.

سیاره‌ای که در 30 ساعت مدارش را می‌پیماید

BD+05 4868 Ab در 1.27 روز به دور ستارهٔ کوتولهٔ درخشانی از رده K می‌گردد. گذرهایش نور ستاره را 0.8 تا 2 درصد کم می‌کنند، با دنبالهٔ غباری کوتاهی در جلو و دنباله‌ای بسیار بلندتر در پشت. بر پایهٔ پژوهش پیشینی که این مقاله بر آن بنا شده، این سیاره حدود 2 × 10¹² گرم در ثانیه غبار پس می‌دهد و سطح رو به ستاره‌اش نزدیک 1,820 کلوین است.

جست‌وجوی اکسیژن با تلسکوپی کوچک

کودی واکر و جیمز والاس از دانشگاه ایالتی ایندیانا اثرانگشت دقیقی از اکسیژن را هدف گرفتند: سه‌تایی از خطوط جذبی نزدیک 7,774 آنگستروم، در انتهای سرخ طیف مرئی. این خطوط از یک حالت برانگیختهٔ اتم اکسیژن آغاز می‌شوند که گرما به‌تنهایی در 1,820 کلوین نمی‌تواند آن را پر کند — احتمالش حدود 5 در 10²⁶ است. اگر این خطوط پدیدار شوند، چیز دیگری باید اتم‌ها را برانگیزد: نور فرابنفش ستاره الکترون‌ها را می‌کَند و اتم‌هایی که دوباره الکترونی بگیرند پله‌پله از همان حالت برانگیخته پایین می‌آیند.

ابزارشان ساده است: یک تلسکوپ 43 سانتی‌متری در رصدخانهٔ لیف اورسون در استرجن بی ویسکانسین، با طیف‌نگاری کم‌تفکیک. این ابزار سه خط اکسیژن را که تنها 3.45 آنگستروم از هم فاصله دارند، در یک لکهٔ تار 13 آنگسترومی محو می‌کند. در هشت شب میان مه و ژوئیهٔ 2025، آن‌ها 24 طیف در هنگام گذر دنبالهٔ غبار و 73 طیف بیرون از آن ثبت کردند. طیف‌ها بر اساس زمان‌بندی مداری مرتب شدند، نه ظاهرشان، و اصلاح‌های مربوط به جو زمین بی‌آنکه به ناحیهٔ اکسیژن نگاه شود محاسبه شد. نورسنجی دو تلسکوپ دیگر تأیید کرد که سیاره در آن زمان فعالانه غبار پس می‌داد.

فرورفتگی 9 درصدی

در هنگام گذرها، طیف جذبی اضافه نزدیک 7,774 آنگستروم نشان می‌دهد که بیرون از آن‌ها نیست: تا حدود 9 درصد عمق دارد و پهنایش به اندازهٔ تاری ابزار است. نویسندگان تأکید می‌کنند که عدم‌قطعیتی که ارائه می‌دهند بازه‌ای است که انتخاب‌های معقول تحلیلی را پوشش می‌دهد، نه معناداری آماری رسمی.

دو قاب از نور ستاره در حدود 7,700 تا 7,800 آنگستروم: در هنگام گذرها فرورفتگی‌ای نزدیک 7,760 تا 7,770 پدیدار می‌شود؛ بیرون از گذرها منحنی صاف می‌ماند.

طیف میانگین‌گیری‌شده در هنگام گذرها (a) و بیرون از آن‌ها (b)؛ نواحی سایه‌دار عدم‌قطعیت را نشان می‌دهند. — شکل 3، Walker & Wallace (2026)، arXiv:2610.04986.

گازی که فراتر از غبار می‌رود

مدلی ساده از گاز اکسیژنی که ستاره آن را روشن می‌کند می‌تواند این فرورفتگی را بازتولید کند: همان شدت، همان عمق، همان پهنا پس از تار شدن با ابزار. کافی است از هر ده میلیون اتم اکسیژن تنها یکی در حالت برانگیخته باشد. اما گاز باید بسیار فراتر از لایهٔ نازک غبار گسترده شود و تقریباً یک‌سوم قرص ستاره را بپوشاند؛ اگر به لایهٔ غبار محدود بود، به مقادیری نامعقول نیاز داشت. در راه‌حل نماینده، سیاره حدود پنج برابر غبار گاز از دست می‌دهد — عددی که نویسندگان آن را وابسته به مدل می‌دانند، نه یک اندازه‌گیری.

شاید خود ستاره فریبکار باشد

نویسندگان برچسب «نامزد» را نگه می‌دارند. خود ستاره هم این خطوط اکسیژن را دارد و شکلشان در گسترهٔ قرص آن تغییر می‌کند. وقتی دنبالهٔ غبار بخشی از آن قرص را بپوشاند، مقایسهٔ طیف‌های هنگام گذر و بیرون از گذر می‌تواند حتی بدون هیچ اکسیژنی از سیاره، فرورفتگی‌ای نشان دهد. با این تفکیک، نمی‌توان این دو را از هم بازشناخت. آلودگی ناشی از جو زمین به نظرشان کمتر محتمل است، اما کاملاً منتفی نیست.

طیف‌های دقیق‌تر همین حالا موجودند

آزمون همین حالا در دسترس است: هفت طیف پرتفکیک از این ستاره که تیمی پیشین با تلسکوپ 3.5 متری WIYN گرفته، سه خط را به‌روشنی از هم جدا می‌کنند. سیگنال سیاره‌ای باید با مدار سیاره بیاید و برود؛ خطوط ستاره نباید. اگر تأیید شود، نخستین پیوند میان غبار و گاز اتمی سیاره‌ای خواهد بود که در حال جوشیدن و نابودی است.

Legal notice