کشف یک سیاره فراخورشیدی که همچون زمین آسمانی آبی دارد

زمین به خاطر آسمان های آبی اش مشهور است. آسمان آن هم به خاطر اثری تحت عنوان توزیع رایلی به این رنگ در می آید. زمانی که نور از خورشید با یک مولکول هوا برخورد می کند، پراکنده می گردد و هرچه طول موج نور به ابعاد مولکول هوا نزدیک تر باشد، احتمال پراکندگی اش نیز بیشتر می شود.

چون مولکول های هوا نسبت به طول موج نور در طیف قابل رویت کوچک تر هستند، طول موج های بلند (قرمزها) نسبت به انواع کوتاه (آبی ها) با نرخ کمتری پراکنده می شوند و به این خاطر که نور آبی نسبت به نور قرمز بیشتر پراکنده می گردد، ما آسمان را بیشتر به همین رنگ می بینیم و علت اینکه در هنگام غروب آسمان قرمز دیده می شود نیز همین است؛ زمانی که خورشید در پایین ترین موقعیت خود در آسمان قرار دارد بخش اعظمی از نور آبی توسط اتمسفر پراکنده می گردد و باعث می شود که غروب آفتاب قرمز به نظر بیاید.

در ادامه این مطلب با دیجیاتو همراه باشید.

اما همه سیاره ها هم آسمان آبی ندارند. برای مثال، مریخ که جو پیرامونی اش صخامت کمتری دارد آسمانی قهوه ای رنگ دارد. توزیع رایلی اثری کوچک است، به همین خاطر، مشاهده آن در آنسوی منظومه خورشیدی همواره برای ما دشوار بوده است. اما اخیرا تیمی از پژوهشگران این پدیده را در جو سیاره ای مشاهده کرده اند که حدودا 100 سال نوری با ما فاصله دارد.

این سیاره که با نام GJ 3470b شناخته می شود در سال 2012 میلادی و با استفاده از متد ترانزیت کشف شد؛ بدان معنا که وقتی سیاره از مقابل ستاره خود عبور می کند ما متوجه کم شدن نور آن ستاره می شویم و میزان همین کاهش نور به ما در مورد اندازه و مدار چرخش سیاره خواهد گفت.

با استفاده از همین متد، دانشمندان دریافته اند که GJ 3470b سیاره ای با ابعاد نپتون است و هر سه روز یک بار مدار خود را به صورت کامل دور می زند. اما اگر بتوان یک سیاره را صرفا با استفاده از اثر آن روی نور ستاره اش مشاهده نمود، آنگاه چطور می توان تشخیص داد که پدیده توزیع رایلی در جو آن رخ می دهد؟

برای این منظور، دانشمندان از تکنیکی بسیار مبتکرانه بهره گرفته اند. آنها میزان افت روشنایی ستاره را در جریان عبور سیاره آن با طول موج های مختلف اندازه گیری کردند و دریافتند که ابعاد محاسبه شده سیاره در طول موج های کوچک تر کمتر می شود.

به بیان دیگر، سیاره در مواجهه با طول موج های آبی بزرگ تر به نظر می آمد و این مساله در صورتی که پدیده توزیع رایلی در آسمان آن رخ دهد به مراتب مشهودتر خواهد بود. نور قرمز زیاد پراکنده نمی شود بنابراین، در زمان تابش طول موج های قرمز صرفا خود سیاره نور ساطع شده از ستاره را مسدود می کند.

نور آبی به شدت پراکنده می شود بنابراین به ما نمی رسد و در نتیجه هم سیاره و هم جو پیرامونی آن، نور را در طول موج های آبی مسدود می کنند.

البته باید در نظر داشت که صرفا به خاطر وقوع پدیده توزیع رایلی در جو GJ 3470b نمی توان تصور کرد که جو آن شبیه به زمین است. با در نظر داشتن ابعاد این سیاره بیشتر احتمال می رود که جو آن ترکیبی از هیدروژن و هلیوم باشد تا نیتروژن و اکسیژن. اما این سیاره می تواند شروع خوبی برای مشاهده جو سیاره های دیگر باشد.