رصد تعامل مغناطیسی بی سابقه میان ستاره و سیاره فراخورشیدی

پژوهش‌های تازه نجومی پدیده‌ای چشمگیر در کیهان را آشکار ساخته‌اند: سیاره فراخورشیدی غول‌پیکری آنقدر به ستاره‌ میزبان خود نزدیک است که به طور فعال باعث فوران شراره‌های خورشیدی قدرتمند از سطح ستاره می‌شود. این کشف دیدگاه جدیدی درباره تعاملات مغناطیسی در سامانه‌های سیاره‌ای ارائه می‌دهد و فرضیه‌های قبلی درباره استقلال ستارگان از سیاراتِ خود را به چالش می‌کشد.

در مرکز این مطالعه پیشگام، ستاره‌ای همانند خورشید با نام HIP 67522 - که حدود 408 سال نوری از زمین فاصله دارد - و سیاره همراهش HIP 67522b قرار دارند. این سامانه تنها 17 میلیون سال سن دارد که در مقیاس نجومی معادل دوران نوزادی است. آنچه HIP 67522b را متمایز می‌کند، نزدیکی بی‌سابقه آن به ستاره و ویژگی‌های منحصر به فردش است: این سیاره به اندازه سیاره مشتری قطر دارد؛ اما تنها پنج درصد از جرم مشتری را داراست. HIP 67522b هر 6.95 روز یکبار به دور ستاره میزبان خود می‌چرخد و در معرض محیطی بسیار پرتلاطم و پرتشعشع قرار گرفته است.

چگونه مغناطیس سیاره‌ای موجب فوران‌های ستاره‌ای می‌شود

تیمی به سرپرستی دکتر اکاترینا ایلین از موسسه نجوم رادیویی هلند نشان داده‌اند که HIP 67522b تنها یک شاهد منفعل در برابر تشعشعات ستاره‌اش نیست. برعکس، میدان مغناطیسی این سیاره به‌طور پویایی با میدان مغناطیسی گسترده ستاره در ارتباط است. حرکت سریع سیاره به دور ستاره باعث ایجاد امواج مغناطیسی قوی می‌شود که انرژی را در خطوط میدان مغناطیسی ستاره مشابه با ضربه شلاق منتقل می‌کند؛ این فرآیند منجر به فوران‌های پرانرژی دقیقی می‌شود که به سوی سیاره هدایت می‌گردد.

در طی پنج سال، پژوهشگران 15 فوران خیره‌کننده را ثبت کردند که از سوی ستاره و در جهت HIP 67522b رخ داد. این انفجارها نه تنها قدرت زیادی دارند، بلکه به شکل متمرکز و در لحظات معینی که سیاره قادر به انتقال انرژی مغناطیسی است، دیده می‌شوند. دکتر ایلین توضیح می‌دهد: «برای نخستین بار شواهد واضحی از تعامل مغناطیسی میان ستاره و سیاره یافته‌ایم که در آن سیاره موجب فعال‌سازی شراره‌های پرانرژی روی ستاره میزبان خود می‌شود؛ نکته مهم‌تر اینکه این تعامل حداقل سه سال ادامه داشته و امکان مطالعه دقیق را فراهم ساخته است.»

پیامدها برای سیاره فراخورشیدی: از دست دادن سریع جو

این فوران‌های شدید پیامدهای جدی برای HIP 67522b دارند. این سیاره شش برابر میزان عادی در معرض پرتوهای ستاره‌اش قرار می‌گیرد. جو نازک و پف‌کرده سیاره تحت تأثیر مکرر شراره‌های قدرتمند قرار گرفته، به سرعت داغ شده و با سرعت بالا به فضا پراکنده می‌شود. پژوهشگران تخمین می‌زنند در صورت ادامه این روند، HIP 67522b ظرف 100 میلیون سال آینده به سیاره‌ای با اندازه نپتون تبدیل شود.

کشف این پدیده نه تنها انگاره‌های پیشین درباره نقش منفعل سیارات در سامانه‌های ستاره‌ای را تغییر می‌دهد، بلکه به دانش ما در زمینه تعاملات مغناطیسی ستاره و سیاره می‌افزاید. تا پیش از این تصور می‌شد ستارگان به علت اندازه و قدرت عظیمشان، از تاثیرات سیارات کوچک‌تر در امان هستند. اما اکنون شواهد رو به افزایشی - از جمله این مطالعه - نشان می‌دهد که سیاراتی با مدار بسیار نزدیک می‌توانند تأثیرات قابل‌توجهی بر ستاره‌های خود داشته باشند.

افق‌های آینده: جست‌وجوی تعاملات مشابه در کهکشان راه شیری

در ادامه، دانشمندان امیدوارند مثال‌های بیشتری از تعاملات مغناطیسی ستاره و سیاره در کهکشان راه شیری شناسایی کنند. با یافتن و بررسی سامانه‌هایی مشابه، ستاره‌شناسان در پی آنند تا درک عمیق‌تری از نقش مبادله انرژی مغناطیسی در تکامل ستاره‌ها و سیارات به‌دست آورند. ادامه تحقیق درباره سامانه‌هایی چون HIP 67522 و HIP 67522b افق‌های جدیدی را در علم سیاره‌های فراخورشیدی می‌گشاید و ما را با پویایی‌های ناشناخته کیهان آشنا می‌سازد.

جمع‌بندی

کشف نقش HIP 67522b در ایجاد شراره‌های قدرتمند ستاره میزبان خود، گامی مهم در فهم رابطه میان ستاره‌ها و سیارات به شمار می‌رود. این یافته نه تنها اثبات می‌کند که سیارات نزدیک مدار می‌توانند موجب اختلالات مغناطیسی در ستاره‌هایشان با پیامدهای چشمگیر شوند، بلکه دریچه‌ای تازه به سوی مطالعه پیچیدگی سیر تکاملی سیارات و ستارگان می‌گشاید. با تداوم پژوهش‌ها در زمینه تعاملات مغناطیسی ستاره و سیاره، بی‌شک کشفیات شگفت‌انگیز بیشتری انتظار ما را می‌کشند که دیدگاه ما درباره سامانه‌های سیاره‌ای در سراسر کهکشان راه شیری را متحول خواهند ساخت.