تلسکوپ فضایی جیمز وب اولین سیاره فراخورشیدی جدید خود، یک سیاره سنگی به اندازه زمین به نام LHS 475 b را کشف کرد. این سیاره که فقط 41 سال نوری از ما فاصله دارد، بسیار نزدیک به یک ستاره کوچک و کم نور می چرخد و یک مدار کامل را تنها در دو روز کامل می کند. سیاره LHS 475 b یک سیاره فراخورشیدی سنگی تقریباً به اندازه زمین است که بسیار نزدیک به یک ستاره کوچک و کم نور میچرخد. پیش از این تعداد فراوانی از سیارات فراخورشیدی کشف شده بود، اما این برای اولین بار است که محققان قادر به مطالعه جو این سیاره هستند.
یک کشف ویژه که فقط جیمز وب از پس آن برمیآمد
این کشف که در نشست انجمن نجوم آمریکا (AAS) در روز چهارشنبه، 11 ژانویه (21 دی) ارائه شد، از اهمیت ویژهای برخوردار است، زیرا اکثر سیارات فراخورشیدی کشف شده معمولاً غولهای گازی بزرگی شبیه مشتری هستند. برای اکثر تلسکوپها تشخیص سیارات مشابه زمین سختتر است زیرا آنها بسیار کوچکتر هستند و کمتر از یک دهم یک سیاره غول پیکر قطر دارند.
تحقیقات قبلی با ماهواره بررسی سیارات فراخورشیدی گذری ناسا، تلسکوپ فضایی دیگری که در سال 2018 به طور خاص برای جستجوی سیارات فراخورشیدی پرتاب شد، نشان داده بود که احتمالاً یک نامزد سیارهای در این منظومه وجود دارد. تلسکوپ جیمز وب با رصدهای انجام شده در آگوست و سپتامبر 2022 (تابستان 1401) توانست حضور این سیاره را تایید کند.
این تازه اولین شکار جیمز وب است
این واقعیت که تلسکوپ جیمز وب، توانست این سیاره را شناسایی کند نشان میدهد که در آینده قادر به شناسایی سیارات مشابه زمین خواهد بود. و حتی بیشتر از آن، باید بتواند جو آنها را تشخیص دهد – کاری که تلسکوپهای دیگر نمی توانند با سیاراتی با این اندازه انجام دهند.
هدف نهایی بسیاری از تحقیقات کنونی سیارات فراخورشیدی، درک اتمسفر اطراف سیارات فراخورشیدی است. برای درک بهتر اینکه آیا برخی از سیارات قابل سکونت هستند، ستاره شناسان باید جو آنها را مطالعه کنند، زیرا این امر میتواند تأثیر عمیقی بر عواملی مانند دمای سطح داشته باشد.
جاکوب لوستیگ یاگر از آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز در نشست AAS گفت:
“در چند سال آینده و در نهایت دهههای آینده، جستجوی حیات در سیارات فراخورشیدی اساساً بر توصیف دقیق جو سیارات فراخورشیدی تکیه خواهد کرد. و اولین قدم در این سفر، تشخیص حضور جو سیارات فراخورشیدی است.”
چگونه یک سیاره در فاصله چندین سال نوری تشخصی داده میشود؟
اگرچه تلسکوپ جیمز وب، باید بتواند جو سیارات فراخورشیدی را تشخیص دهد، اما این کار همچنان چالش برانگیز است. سیارات فراخورشیدی بسیار کوچکتر از ستارهها هستند و نور بسیار کمتری از خود ساطع میکنند، بنابراین به ندرت مستقیما شناسایی میشوند. در عوض، ستاره شناسان ستارگان میزبان را مطالعه میکنند و به دنبال انحرافات کوچک در روشنایی یا حرکت آنها میگردند که نشان دهنده حضور سیارهای است که به دور آنها می چرخد.
لوستیگ لاگر در ادامه توضیح داد که با توجه به این شرایط، تلسکوپ جیمز وب، احتمالا تنها قادر به تشخیص اتمسفر سیارات سنگی خواهد بود که به دور ستارههای بسیار کوچکی به نام کوتولههای قرمز میچرخند. از برخی جهات، این برای شکار سیارات قابل سکونت خوب است، زیرا این دنیاهای سنگی از نظر اندازه شبیه به زمین هستند. با این حال، این نوع سیارات به دور ستارههای خود بسیار نزدیکتر از زمین به دور خورشید میگردند و در نتیجه بسیار داغتر هستند. وقتی سیارهای تا این حد به ستاره میزبان خود نزدیک میشود، ممکن است جو آن توسط گرما و تشعشع ستاره از بین برود.
در مورد سیاره فراخورشیدی LHS 475 b که اخیراً کشف شده است، تلسکوپ جیمز وب دو گذر را مشاهده کرد (که در آن سیاره از مقابل ستاره میزبان خود میگذرد و باعث کاهش موقت و بسیار کوچک در روشنایی ستاره میشود) که هر دو مورد وجود سیاره را تأیید کردند و به تیم اجازه داد تا شعاع خود را مشخص کند.
آنها همچنین از روشی به نام طیفسنجی انتقال برای بررسی جو آن استفاده کردند، و اگرچه نتوانستند دقیقاً وجود جو را تأیید کنند، اما توانستند گزینههای مختلف را رد کنند. یافتهها نشان میدهد که این سیاره، جوی تحت سلطه هیدروژن مانند مشتری یا اتمسفر متان خالص ندارد. احتمالاً میتواند یک جو غلیظ دی اکسید کربن مانند زهره داشته باشد، یا شاید هم اصلاً اتمسفر نداشته باشد – زیرا جو آن توسط ستارهاش از بین رفته است.
هنوز هیچ چیز قطعی نیست
محقق همکار ارین می در بیانیهای گفت:
داده های این رصدخانه زیبا هستند. این تلسکوپ آنقدر حساس است که به راحتی میتواند طیف وسیعی از مولکولها را شناسایی کند، اما ما هنوز نمیتوانیم هیچ نتیجه قطعی در مورد جو سیاره بگیریم.
تیم تحقیقاتی در تابستان امسال رصد دیگری از این سیاره را با استفاده از تلسکوپ جیمز وب برنامهریزی کرده است که به آنها کمک میکند بیشتر بیاموزند. و این تحقیق نشان میدهد که ابزار جیمز وب، چقدر برای یادگیری در مورد سیارات فراخورشیدی قدرتمند است.
«اگرچه در این مورد جو را تشخیص نمیدهیم، {اما} اندازهگیریهای ما نیازهای حساس را برآورده میکنند تا بتوانیم جو سیارات هم اندازه زمین را تشخیص دهیم. لوستینگ یاگر نیز گفت: “بنابراین زمان بسیار هیجان انگیزی است. ما تازه شروع به خراش دادن سطح آنچه با تلسکوپ جیمز وب ممکن است داریم.”
مطالب مرتبط:
دیدگاهتان را بنویسید