دنیاهای بیگانه و شگفتانگیز بیش از هر چیز دیگری تخیل کیهانی ما را به هیجان میآورند.
به گزارش انتخاب و به نقل از sciencealert ؛ تنوع این جهانها پایانی ندارد؛ از ابرزمینهایی که درست در منطقه قابل سکونت ستاره خود قرار گرفتهاند، گرفته تا دنیاهای یخزدهای شبیه سیاره خیالی «هات» در مجموعه جنگ ستارگان و حتی سیارههای مرموزی که ممکن است ظاهری شبیه یک کره چشم غولپیکر داشته باشند.
با این حال، برخی از این اجرام آنقدر سرد و تاریک هستند که تقریباً با رصدخانههای زمینی دیده نمیشوند و همین موضوع طبقهبندی آنها را بسیار دشوار میکند.
اگر بشر یک تلسکوپ فضایی فروسرخ فوقالعاده حساس در اختیار داشت، میتوانست سیگنالهای طیفی بسیار ضعیفی را که از این اجرام کمنور ساطع میشود، با دقت بیشتری شناسایی کند.
خوشبختانه اکنون دقیقاً چنین ابزاری در اختیار داریم.
تلسکوپ فضایی جیمز وب موفق شده جرمی را بررسی کند که تقریباً با هیچ چیز دیگری قابل مقایسه نیست؛ دنیایی غولپیکر با رنگ صورتی، ابرهایی احتمالاً شور و جوی چرخان که حاوی برخی از همان مواد شیمیایی موجود در مواد شوینده خانگی است.
آنیش بابوراج، پژوهشگر پسادکتری و متخصص تکامل سیارات فراخورشیدی در دانشگاه نورثوسترن و نویسنده اصلی این پژوهش، میگوید:
«سیاره صورتی سردترین همدم سیارهمانندی است که تاکنون با استفاده از ابزارهای زمینی کشف شده است.»
او ادامه میدهد:
«گروههای پژوهشی بسیاری در سراسر جهان تلاش کردند با رصدهای بعدی نور آن را بررسی کنند، اما این جرم برای ابزارهای زمینی بیش از حد کمنور بود.»
«به همین دلیل، هدفی ایدهآل برای تلسکوپ جیمز وب محسوب میشد. وقتی در نهایت طیف نوری آن را به دست آوردیم، همان ابتدا متوجه شدیم با جرم جالبی روبهرو هستیم. اما هرچه دادهها را دقیقتر بررسی کردیم، فهمیدیم با چیزی مواجه هستیم که تاکنون مشابه آن را تحلیل نکردهایم.»
ستارهشناسان نخستین بار این جرم که GJ504b نام دارد را در سال ۲۰۱۳ کشف کردند.
این جرم در فاصله کمتر از ۶۰ سال نوری از زمین قرار دارد و به دور ستارهای شبیه خورشید میگردد، اما فاصله آن از ستارهاش بسیار زیاد است؛ بیش از ۴۰ برابر فاصله زمین تا خورشید و حتی دورتر از مدار پلوتو.
دانشمندان هنوز درباره ماهیت واقعی GJ504b اتفاقنظر ندارند.
این جرم ممکن است یک سیاره بسیار پرجرم باشد یا یک کوتوله قهوهای؛ دستهای اسرارآمیز از اجرام آسمانی که بیشتر به ستارههای نافرجام شباهت دارند تا سیارهها.
به همین دلیل، پژوهشگران از آن با عنوان «همدمی با جرم سیارهای» یاد میکنند.
تحلیل جدید که بر اساس شبیهسازیهای رایانهای و دادههای طیفی تلسکوپ جیمز وب انجام شده است، برآوردهای تازهای از جرم و سن این جرم ارائه میدهد.
طیف نوری مانند یک اثر انگشت شیمیایی عمل میکند و ترکیبات موجود در یک جرم آسمانی را آشکار میسازد.
نتایج نشان میدهد GJ504b احتمالاً پرجرمتر و پیرتر از چیزی است که برخی پژوهشهای پیشین پیشنهاد کرده بودند.
نکته شگفتانگیز اینجاست که این جرم تنها حدود ۱۰ درصد کوچکتر از مشتری است، اما جرمی در حدود ۲۵ برابر مشتری دارد.
از سوی دیگر، دمای آن نیز نسبتاً پایین است.
اجرام غولپیکر معمولاً هنگام شکلگیری دمای بسیار بالایی دارند، اما دمای GJ504b تنها حدود ۲۹۰ درجه سانتیگراد (۵۵۰ درجه فارنهایت) است؛ یعنی چندین برابر سردتر از اجرام مشابهی که دمایی در حدود هزار درجه دارند.
این موضوع نشان میدهد سن آن احتمالاً بین ۲٫۵ تا ۴٫۵ میلیارد سال است؛ یعنی شاید همسن منظومه شمسی ما باشد.
اما یافتهای عجیبتر نیز پژوهشگران را شگفتزده کرد.
وقتی آنها تلاش کردند با وارد کردن دادههای جیمز وب به مدلهای اخترفیزیکی، ویژگیهای این جرم را بازسازی کنند، با یک ناهنجاری حرارتی روبهرو شدند؛ گویی در جو GJ504b عاملی وجود داشت که مانع عبور بخشی از نور میشد، اما در مدلها لحاظ نشده بود.
این «ناحیه همدما» که از نظر فیزیکی چندان منطقی به نظر نمیرسید، تنها زمانی از بین رفت که پژوهشگران وجود ابرهایی از نمک را در شبیهسازیها وارد کردند.
بابوراج میگوید:
«شبیهسازیهایی با حضور ابرها انجام دادیم و نتایج با آنچه درباره سیارههای سرد میدانیم کاملاً سازگار بود.»
او میافزاید:
«سه نوع مختلف ابر را بررسی کردیم و مشخص شد ابرهای نمکی بهترین تطابق را با دادهها دارند. وقتی وجود این ابرها را در نظر گرفتیم، اثر مولکولهایی که در لایههای عمیقتر جو پنهان بودند، کاهش یافت و در نهایت نتایج از نظر فیزیکی منطقی شدند.»
اگرچه ماهیت دقیق این ابرها هنوز مشخص نیست، اما احتمال دارد از کلرید پتاسیم یا سولفید روی تشکیل شده باشند.
پژوهشگران همچنین شواهدی از وجود ترکیبی از گازهای سمی در جو این جرم یافتند؛ از جمله:
* بخار آب
* مونوکسید کربن
* متان
* آمونیاک
* سولفید هیدروژن
این مواد در میان مه صورتیرنگ جو آن در حال چرخش هستند.
به گفته پژوهشگران، تحلیل دادههای طیفی سایر اجرام با جرم سیارهای نیز میتواند گذشته مبهم و تاریخچه شکلگیری بسیاری از اجرام اسرارآمیز دیگر را روشن کند.
برای نمونه، به نظر میرسد GJ504b نسبت به ستاره میزبان خود، غنیتر از عناصری مانند کربن، اکسیژن و احتمالاً گوگرد باشد.
در اخترشناسی، همه عناصر سنگینتر از هلیوم در گروه «عناصر سنگین» قرار میگیرند.
جالب آنکه سیاره مشتری نیز در منظومه شمسی از نظر این عناصر وضعیت مشابهی دارد.
این شباهت احتمالاً نشان میدهد که GJ504b مانند یک سیاره واقعی و از دل قرص اولیه گاز و غبار اطراف ستاره شکل گرفته است، نه اینکه یک ستاره نافرجام یا کوتوله قهوهای باشد.
پژوهشگران در پایان تأکید میکنند که این مطالعه نقطه عطف مهمی در استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب و مدلسازیهای پیشرفته برای آشکار کردن ماهیت اجرام بسیار سرد، کمنور و اسرارآمیز کیهان به شمار میرود.
