کشف آب در جو یک سیارهٔ بی‌خانمان

Credit: Joy Pollard, Gemini Observatory/AURA

طرحی گرافیکی از WISE 0855. Credit: Joy Pollard, Gemini Observatory/AURA
505

کشف آب در جو یک سیارهٔ بی‌خانمان

در همسایگی منظومهٔ شمسی و در فاصلهٔ تنها ۷ سال نوری از ما جرم آسمانی شگفت‌انگیزی قرار دارد. چند سالی است که کم کم با خصوصیات جالب توجه آن آشنا می‌شویم . به تازگی و در تحقیقی جدید یک شگفتی دیگر این جرم نیز رونمایی شده است.

این جرم آسمانی را که WISE 0855 نام دارد نمی‌توان یک ستاره دانست، چرا که جرم آن برای آغاز فرآیند همجوشی هسته‌ای و تولید انرژی از این طریق بسیار کم است.

اجرامی از این دست را به‌طور کلی کوتولهٔ قهوه‌ای می‌نامند. اجرامی را که می‌توان چیزی بین سیارات گازی غول‌پیکر و ستاره‌ها دانست. البته اگر دقیق‌تر نگاه کنیم WISE 0855 در زمرهٔ کوتوله‌های قهوه‌ای قرار نمی‌گیرد. جرم WISE 0855 بین سه تا ده برابر جرم مشتری است و این بیشتر محدودهٔ جرمی است که سیارات در آن قرار می‌گیرند. به عبارت دیگر کوتوله‌های قهوه‌ای را اغلب با جرم‌هایی بیش از این می‌شناسیم.

بنابراین به احتمال زیاد با یک سیارهٔ پرجرم سروکار داریم. اما سیاره‌ای که به دور هیچ ستاره‌ای نمی‌چرخد! چنین اجرامی شاید از تعریف معمول ما از سیارات فاصله داشته باشند اما مدتی است که آن‌ها را در کهکشان رصد کرده‌ایم. سیاراتی بی‌خانمان که به نوعی در کهکشان سرگردان‌اند.

تا این جا همه چیز عجیب و شگفت‌انگیز بوده است اما این شگفتی‌ها کماکان ادامه دارد.

وجود آب

نتایج یک سری رصدهای جدید نشان می‌دهد که این سیارهٔ بی‌خانمان احتمالا در جو خود ابرهایی متشکل از آب دارد. اگر در این مورد به اطمینان برسیم باید WISE 0855 را به جمع چهار دنیای دیگری که چنین ویژگی دارند اضافه کنیم؛ مشتری، زحل، مریخ و زمین تنها اجرامی هستند که تاکنون ابرهای متشکل از آب را در آن‌ها مشاهده کرده‌ایم. به این ترتیب WISE 0855 اولین جرم در خارج از منظومهٔ شمسی است که این نوع ابر در جو آن آشکار شده است.

کشف ابرهای آبی در جایی خارج از منظومهٔ شمسی اهمیت بسیار زیادی دارد اما باید توجه داشت که این کشف نشانه‌ای از حیات نیست. دنیایی که راجع به آن صحبت می‌کنیم مکانی سرد و تاریک و گازی است که شرایط حیات را ندارد.

در ادامه خوب است کمی راجع به روش کشف آب در جو این سیاره صحبت کنیم.

اخترشناسان در این تحقیق با استفاده از تلسکوپ جمینی شمال به رصد WISE 0855 پرداختند. جمینی شمال یکی از بزرگ‌ترین تلسکوپ‌های جهان است که قابلیت رصد در نور فروسرخ را نیز دارد. رصد فروسرخ در بررسی اجرامی مانند WISE 0855 اهمیت زیادی دارد. با این که این سیارهٔ بی‌خانمان هفتمین جرم نزدیک به منظومهٔ شمسی است، به علت دمای سطحی بسیار پایینش به‌شدت کم‌نور است.

نتایج طیف‌سنجی

کار اصلی اخترشناسان در رصد WISE 0855 طیف‌سنجی بود. عملی تقریبا مشابه کاری که منشور انجام می‌دهد و نور را به رنگ‌های مختلف تبدیل می‌کند، البته با پیچیدگی‌های بسیار بیشتر. مولکول‌های مختلف جو نور را در طول موج‌های کاملا مشخصی جذب می‌کنند. به این ترتیب با نگاه کردن به فاصله‌ها و خطوط تیره‌ای که از این طریق در طیف هر جرم ایجاد می‌شود می‌توان مولکول‌های جذب‌کنندهٔ نور را شناسایی کرد. این خاصیت برای هر مادهٔ شیمیایی مانند اثر انگشت انسان منحصر به فرد است.

طیف خورشید و خطوط جذبی آن که هر کدام معرف یک ماده‌ی شیمیایی است.

طیف خورشید و خطوط جذبی آن که هر کدام معرف یک مادهٔ شیمیایی است.

پس از طیف‌نگاری اخترشناسان متوجه خطوط جذبی مربوط به ابرهای بخار آب در طیف WISE 0855 شدند. علاوه بر این، دانشمندان طیف این سیارهٔ بی‌خانمان را با مدل‌های مربوط به اجرام مشابه در دو حالت بدون ابر و دارای ابر مقایسه کردند. در این بررسی هم مدل‌هایی که وجود ابر در آن‌ها لحاظ شده بود نتیجهٔ بهتری ارائه دادند.

البته مطابقت مدل‌ها با رصدهای انجام‌شده نیز کامل نیست و احتمالا اتفاقاتی در این سیاره در جریان است که هنوز به درستی نمی‌دانیم. شاید ساختار ابرها اجازهٔ عبور نور از ارتفاعات مختلفی را می‌دهد و یا ترکیبات شیمیایی این سیاره با آن‌چه در مدل‌ها پیش‌بینی شده اندکی متفاوت است.

طیف WISE 0855 با مشتری نیز مقایسه شده است. در طول موج‌های بلند‌تر (به سمت قرمز) طیف WISE 0855 با طیف مشتری سازگاری خوبی دارد اما در طول موج‌های کوتاه‌تر تفاوت‌های زیادی دیده می‌شود. از روی این مقایسه می‌توان گمانه‌زنی‌هایی در مورد ساختارهای داخلی WISE 0855 انجام داد که در نوع خود بسیار جالب توجه است.

مشخصات خاص این موجود عجیب و غریب که چیزی بین سیاره و کوتوله‌ی قهوه‌ای است در کنار فاصلهٔ کم آن از ما آن را به سوژه‌ای جذاب برای تحقیقات بعدی اخترشناسان تبدیل می‌کند. به‌خصوص پس از آغاز به کار تلسکوپ فضایی جیمز وب که با کمک آینهٔ بزرگ و حساسیت زیادش می‌تواند به ما در شناخت این جرم عجیب آسمانی کمک زیادی بکند.

 

منبع: Bad Astronomy

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.