مه نمی‌گذارد آب موجود در جو سیارات فراخورشیدی کشف شود

دانشمندان می‌گویند که جو مه‌آلود سیارات فراخورشیدی، مانعی برای کشف آب و پی بردن به قابلیت سکونت در آنهاست اما شاید با شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای بتوان این مشکل را برطرف کرد.

کد خبر: ۶۶۸۶۰۲

تاریخ: ۰۸ آذر ۱۴۰۲ - ۱۵:۵۹

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از اسپیس، یکی از وظایف اصلی «تلسکوپ فضایی جیمز وب» بررسی اتمسفر سیارات فراخورشیدی برای یافتن نشانه‌هایی از قابلیت سکونت است. تا آنجا که می‌دانیم، آب برای زندگی ضروری است. بنابراین، طبیعی است که تشخیص دادن وجود آب در یک جهان بیگانه و اطراف آن از اولویت بالایی برای دانشمندان سیاره‌شناسی برخوردار باشد. با وجود این، یک مشکل وجود دارد.

به دلیل وجود مه که یک پدیده به ظاهر پیش پاافتاده است، به دست آوردن دید واضح و بدون فیلتر در مورد آنچه ممکن است در جو سیارات فراخورشیدی وجود داشته باشد، می‌تواند دشوار باشد. احتمال دارد مه‌های آلی حاوی ترکیبات شیمیایی گوناگون که در آسمان سیارات فراخورشیدی کمین کرده‌اند، بر توانایی ما در تشخیص آب و سایر نشانه‌های گویای قابلیت سکونت تأثیر بگذارند. پژوهشگران این شرایط مه‌آلود را در آزمایشگاه‌ها شبیه‌سازی کرده‌اند و امیدوارند که شبیه‌سازی کمک کند تا چگونگی شکل‌گیری و تکامل آب در جو سیارات فراخورشیدی شناسایی و مدل‌سازی شود.

«چائو هی»(Chao He) پژوهشگر «دانشگاه جانز هاپکینز» و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: هنگامی که می‌خواهیم ببینیم یک سیاره قابل سکونت است یا خیر، آب اولین چیزی است که به دنبال آن می‌گردیم و مشاهدات هیجان‌انگیزی در مورد آن وجود دارد اما آزمایش‌ها و مدل‌سازی ما در مورد جو سیارات فراخورشیدی نشان می‌دهند که این سیارات به احتمال زیاد حاوی مه نیز هستند.

وی افزود: مه واقعا مشاهدات ما را پیچیده می‌کند زیرا دید ما را نسبت به شیمی اتمسفر و ویژگی‌های مولکولی یک سیاره فراخورشیدی محدود می‌سازد.

پژوهشگران به ویژه علاقمند بودند که بدانند چگونه مه ممکن است بر ویژگی‌های نوری طیف‌های ساطع‌شده از سیارات فراخورشیدی میزبان آب تأثیر بگذارد. آنها آزمایش‌هایی را در یک محفظه که به صورت سفارشی طراحی ‌شده بود، انجام دادند تا ببینند چگونه مه‌ ممکن است در سیارات حاوی آب شکل بگیرد و بررسی کنند که چگونه مه‌ ممکن است مشاهدات مربوط به مواد مهم موجود در جو سیارات فراخورشیدی را مخدوش سازد.

این گروه پژوهشی، دو مخلوط گازی متشکل از بخار آب و سایر ترکیباتی را ایجاد کردند که تصور می‌شود در میان سیارات فراخورشیدی رایج هستند. سپس، آنها این گاز را در معرض نور فرابنفش قرار دادند تا چگونگی تأثیر نور ستاره نزدیک را بر واکنش‌های شیمیایی گاز در اتمسفر سیاره فراخورشیدی تکرار کنند. از اینجا به بعد، آنها نحوه تعامل نور با ذرات موجود در محفظه را بررسی کردند تا ایده‌ای را در مورد این موضوع به دست بیاورند که چگونه طیف سیارات فراخورشیدی ممکن است تحت تأثیر مه‌ قرار بگیرد.

جالب است که داده‌های به‌ دست‌ آمده، با امضای شیمیایی یک سیاره فراخورشیدی به نام «GJ 1214 b» مطابقت داشتند و این واقعیت را نشان دادند که مه آلی ممکن است برخی از مشاهدات پژوهشگران در مورد جو سیاره‌های گوناگون را منحرف کند.

پژوهشگران می‌دانند که طیف گسترده‌ای از سیارات فراخورشیدی با ترکیب‌های شیمیایی جوی متفاوت وجود دارند. بنابراین، آنها در حال برنامه‌ریزی برای ایجاد کردن «آنالوگ‌های مه» آزمایشگاهی بیشتری هستند تا درک کنند که چگونه این ویژگی سیاره‌ای ممکن است بر مشاهدات به‌دست‌آمده از نقطه نظر زمینی تأثیر بگذارد و نتیجه‌گیری را در مورد قابلیت سکونت سیارات دیگر نیز تحت تاثیر قرار دهد.

این پژوه در مجله «‌Nature Astronomy» به چاپ رسید.