كشف جدید تلسكوپ فضایی جیمز وب

سیاره تراپیست-۱ سی اتمسفر نازکی دارد

به گزارش رمز من، یک گروه بین المللی از پژوهشگران از «تلسکوپ فضایی جیمز وب»(JWST) برای محاسبه مقدار انرژی گرمایی که از یک سیاره فراخورشیدی منتشر می شود، بهره برده اند.

به گزارش رمز من به نقل از ایسنا و به نقل از ناسا، نتیجه بررسی های یک گروه بین المللی از پژوهشگران نشان داده است که اگر سیاره فراخورشیدی سنگی «تراپیست-۱سی»(TRAPPIST-۱ c) جو داشته باشد، جو آن بسیار نازک است. این گروه پژوهشی از «تلسکوپ فضایی جیمز وب»(JWST) برای محاسبه مقدار انرژی گرمایی بهره برده اند که از سیاره تراپیست-۱سی منتشر می شود.
تراپیست-۱سی با دمای حدودا ۳۸۰ کلوین در روز، خنک ترین سیاره فراخورشیدی سنگی به حساب می آید که تابحال برپایه انتشار حرارتی شناسایی شده است. دقت لازم برای این اندازه گیری ها، کاربرد تلسکوپ فضایی جیمز وب را در شناسایی سیارات فراخورشیدی سنگی نشان داده است که از نظر اندازه و دما به سیاره های منظومه شمسی ما شباهت دارند.
نتیجه این پژوهش، گام دیگری در تعیین این مورد است که آیا سیاراتی که به دور کوتوله های قرمز کوچکی مانند «تراپیست-۱»(TRAPPIST-۱) می چرخند، می توانند جو مورد نیاز برای پشتیبانی از حیات را به آن صورتی که ما می شناسیم، حفظ کنند یا خیر.
«سباستین زیبا»(Sebastian Zieba)، دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد «مؤسسه ستاره شناسی ماکس پلانک»(MPIA) و پژوهشگر ارشد این پروژه اظهار داشت: ما می خواهیم بدانیم که آیا سیارات سنگی دارای جو هستند یا خیر. ما در گذشته فقط می توانستیم سیاراتی را مطالعه نماییم که جو غلیظ و غنی از هیدروژن داشتند. با کمک تلسکوپ فضایی جیمز وب بالاخره می توانیم جو تحت سلطه اکسیژن، نیتروژن و دی اکسید کربن را بررسی نماییم.
«لورا کریدبرگ»(Laura Kreidberg)، از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: تراپیست-۱سی از این جهت یک سیاره جالب است که میتوان آنرا بعنوان دوقلوی سیاره زهره در نظر گرفت. این سیاره حدودا به اندازه زهره است و همان مقدار تابش را از ستاره میزبان خود دریافت می کند که زهره از خورشید می گیرد. ما با خود فکر کردیم که این سیاره امکان دارد مانند زهره، جو غلیظی از دی اکسید کربن داشته باشد.
تراپیست-۱سی، یکی از هفت سیاره سنگی است که به دور یک ستاره کوتوله قرمز فوق سرد در فاصله ۴۰ سال نوری از زمین می چرخند. باآنکه این سیارات از نظر اندازه و جرم شبیه به سیارات سنگی درونی منظومه شمسی ما هستند اما معلوم نیست که آیا جو مشابهی هم دارند یا خیر. کوتوله های قرمز در طول چند میلیارد سال اول زندگی خود، اشعه ایکس و اشعه ماوراءبنفش درخشانی را ساطع می کنند که می تواند جو یک سیاره جوان را به آسانی از بین ببرد. علاوه بر این، امکان دارد هنگام تشکیل شدن سیارات، آب، دی اکسید کربن و سایر مواد فرار به اندازه کافی برای ایجاد یک جو قابل توجه وجود داشته یا نداشته باشد.
پژوهشگران برای پاسخ دادن به این پرسش ها، از «دستگاه فروسرخ میانی»(MIRI) جیمز وب استفاده کردند تا هنگام حرکت سیاره پشت ستاره، به رصد تراپیست-۱ در چهار نوبت جداگانه بپردازند. با مقایسه کردن روشنایی در زمانیکه سیاره پشت ستاره قرار دارد و درخشندگی زمانیکه سیاره در کنار ستاره است، پژوهشگران توانستند مقدار نور فروسرخ میانی با طول موج ۱۵ میکرون را که از سمت روز سیاره ساطع می شود، محاسبه کنند.
این همان روشی است که بوسیله ی یک گروه پژوهشی دیگر برای تعیین اینکه «تراپیست-۱بی»(TRAPPIST-۱ b) احیانا فاقد هرگونه جو است، استفاده شد. تراپیست-۱بی، درونی ترین سیاره منظومه مورد بررسی است.
مقدار نور فروسرخ میانی که از یک سیاره ساطع می شود، به صورت مستقیم با دمای آن مرتبط می باشد که به نوبه خود تحت تاثیر جو قرار دارد. گاز دی اکسید کربن، نور ۱۵ میکرونی را جذب می کند و سبب می شود که سیاره در این طول موج، کم نورتر به نظر برسد. با این حال، ابرها می توانند نور را منعکس کنند و سیاره را درخشان تر نشان دهند و حضور دی اکسید کربن را پنهان کنند.
علاوه بر این، یک جو قابل توجه متشکل از هر ترکیبی، گرما را از روز به سمت شب می برد و سبب می شود که دمای روز کمتر از دمای بدون جو باشد. از آنجائیکه تراپیست-۱سی بسیار نزدیک به ستاره خود می چرخد، تصور می شود که از نظر جزر و مد قفل شده است. یک طرف آن در روشنایی دائمی روز و طرف دیگر در تاریکی بی انتها قرار دارد.
باآنکه این اندازه گیری های اولیه، اطلاعات قطعی را در مورد ماهیت تراپیست-۱سی عرضه نمی دهند اما به محدود کردن احتمالات کمک می کنند. زیبا اظهار داشت: نتایج ما با این مورد مطابقت دارند که این سیاره یا یک سنگ برهنه و بدون جو است یا جو واقعا نازکی از دی اکسید کربن بدون ابر دارد که نازک تر از جو زمین یا حتی مریخ است. اگر این سیاره دارای جو غلیظ دی اکسید کربن بود، یک گرفتگی کم عمق را مشاهده می کردیم یا اصلا هیچ گرفتگی را نمی دیدیم. دلیل اینست که دی اکسید کربن، همه نور ۱۵ میکرونی را جذب می کند؛ ازاین رو ما هیچ نشتی را از سیاره تشخیص نمی دهیم.
علاوه بر این اطلاعات، داده ها نشان می دهند که بعید است این سیاره، یک آنالوگ واقعی از سیاره زهره با جو غلیظ دی اکسید کربن و ابرهای اسید سولفوریک باشد.
عدم وجود جو غلیظ نشان داده است که این سیاره امکان دارد با آب نسبتا کمی تشکیل شده باشد. اگر سیارات سردتر و معتدل تر تراپیست-۱ تحت شرایط مشابه شکل گرفته باشند، امکان دارد شکل گیری آنها هم با مقدار کمی از آب و سایر اجزای لازم برای قابل سکونت شدن یک سیاره شروع شده باشد.
حساسیت مورد نیاز برای تمایز قائل شدن بین شرایط جوی متفاوت در چنین سیاره کوچک و تا این اندازه دور، واقعا قابل توجه است. کاهش روشنایی که جیمز وب تشخیص داد، فقط ۰.۰۴ درصد بود. این معادل نگاه کردن به یک نمایشگر متشکل از ۱۰ هزار لامپ کوچک و دیدن خاموش شدن تنها چهار لامپ است.
کریدبرگ اظهار داشت: فوق العاده است که ما می توانیم این جو را اندازه گیری نماییم. حالا چندین دهه است که پرسش هایی در مورد این مورد وجود دارد که آیا سیارات سنگی می توانند جو را نگه دارند یا خیر. توانایی جیمز وب به ما امکان می دهد تا سیارات فراخورشیدی را با منظومه شمسی خود مقایسه نماییم و این کار را به روشی انجام دهیم که پیش تر هیچگاه در اختیار نداشته ایم.
این پژوهش بعنوان بخشی از برنامه «جنرال آبزرورز»(General Observers) جیمز وب انجام شد. این یکی از هشت برنامه سال اول علوم وب به حساب می آید که برای کمک کردن به توصیف کامل منظومه تراپیست-۱ طراحی شده است. پژوهشگران در سال آینده، بررسی هایی را برای مشاهده مدارهای کامل تراپیست-۱بی و تراپیست-۱سی انجام خواهند داد. این بررسی ها، امکان مشاهده چگونگی تغییر دمای این دو سیاره را از روز تا شب فراهم می کنند و محدودیت های بیشتری را در مورد داشتن جو یا نداشتن آنها به وجود می آورند.
این پژوهش، در مجله «Nature» به چاپ رسید.

1402/03/31

09:35:11

5.0 / 5

350

تگهای خبر: اطلاعات , انرژی , رمز , كاربر

اگر مطلب را پسندیدید لایک کنید

(1)

(0)

تازه ترین مطالب مرتبط

نظرات بینندگان در مورد این مطلب

نظر شما در مورد این مطلب

نام:

ایمیل:

نظر:

سوال:

= ۱ بعلاوه ۳