مشاهده طوفان گرد و غبار در یک سیاره فراخورشیدی با «تلسکوپ فضایی جیمز وب»

مشاهدات صورت‌گرفته با «تلسکوپ فضایی جیمز وب»، برای نخستین بار طوفان گرد و غبار را در یک سیاره فراخورشیدی نشان دادند.

به گزارش ایسنا و به نقل از بی‌بی‌سی، یک طوفان شدید گرد و غبار برای نخستین بار در سیاره‌ای بیرون از منظومه شمسی مشاهده شد. این طوفان در سیاره فراخورشیدی موسوم به «VHS 1256b» کشف شد که حدود ۴۰ سال نوری از زمین فاصله دارد. برای تحقق یافتن این کشف، به توانایی‌های قابل توجه «تلسکوپ فضایی جیمز وب»(JWST) نیاز بود.

ذرات گرد و غبار کشف‌شده، سیلیکات هستند؛ دانه‌های کوچک متشکل از سیلیکون و اکسیژن که اساس بیشتر کانی‌های سنگی را تشکیل می‌دهند اما طوفان شناسایی‌شده توسط جیمز وب، کاملا همان پدیده‌ای نیست که در یک منطقه خشک و بیابانی زمین دیده می‌شود.

پروفسور «بث بیلر»(Beth Biller)، پژوهشگر «دانشگاه ادینبرو»(University of Edinburgh) و «رصدخانه سلطنتی ادینبرو»(ROE) گفت: مثل این است که دانه‌های شن را ببینید که بسیار ریزتر هستند. ما در مورد دانه‌های سیلیکات صحبت می‌کنیم که به اندازه ذرات موجود در دود هستند. ابرهای سیاره VHS 1256b به همین صورت اما بسیار داغ‌تر هستند. این سیاره، یک جرم داغ و جوان است.

سیاره VHS ۱۲۵۶b نخستین بار در سال ۲۰۱۵ با «تلسکوپ ویستا»(Vista telescope) در شیلی شناسایی شد. این سیاره که که به آن «اَبَر مشتری»(Super Jupiter) می‌گویند، شبیه به غول گازی مشتری در منظومه شمسی خودمان است اما بسیار بزرگتر است و شاید ۱۲ تا ۱۸ برابر جرم مشتری را داشته باشد. سیاره VHS 1256b به دور چند ستاره در فاصله بسیار دور (تقریبا چهار برابر فاصله سیاره پلوتو با خورشید) می‌چرخد.

مشاهدات پیشین در مورد VHS ۱۲۵۶b نشان دادند که ظاهر آن قرمز است و امکان دارد که در جو خود غبار داشته باشد. جیمز وب نیز این اطلاعات را تایید می‌کند.

پروفسور بیلر گفت: این شگفت‌انگیز است زیرا نشان می‌دهد که چگونه ابرهای یک سیاره‌ دیگر می‌توانند با ابرهای بخار آب که روی زمین می‌بینیم، متفاوت باشند.

وی افزود: ما مونوکسید کربن و متان را در جو این سیاره می‌بینیم که نشان‌دهنده گرم و متلاطم بودن آن است. همچنین، موادی را می‌بینیم که از اعماق سیاره بیرون کشیده می‌شوند. احتمالا چندین لایه از دانه‌های سیلیکات در این سیاره وجود دارد. برخی از دانه‌هایی که می‌بینیم، بسیار ریز هستند و در بالاترین سطح جو قرار دارند اما ممکن است دانه‌های بزرگتری نیز در اعماق جو وجود داشته باشند.

تلسکوپ‌ها پیشتر سیلیکات‌ها را در کوتوله‌های قهوه‌ای کشف کرده بودند. کوتوله‌های قهوه‌ای، اجرام ستاره‌مانندی هستند که به درستی مشتعل نشده‌اند.

جیمز وب برای انجام دادن این تشخیص، از تجهیزات خود موسوم به «ابزار فروسرخ میانی»(Miri) و «طیف‌سنج فروسرخ نزدیک»(NirSpec) استفاده کرد. این تجهیزات حداقل در این مورد، عکس‌های زیبایی از سیاره نگرفتند. کاری که آنها انجام دادند، این بود که به عنوان راهی برای تشخیص دادن ترکیب جو سیاره، نور تابیده‌شده از سیاره VHS ۱۲۵۶b را به رنگ‌های سازنده آن تجزیه کردند.

پروفسور «جیلیان رایت»(Gillian Wright)، مدیر «مرکز فناوری نجوم انگلستان»(UK ATC) و پژوهشگر ارشد پروژه ابزار فروسرخ میانی گفت: جیمز وب تنها تلسکوپی است که می‌تواند تمام این ویژگی‌های مولکولی و غبار را به صورت هم‌زمان بررسی کند.

وی افزود: تصویر پویایی که از جو VHS 1256b در این پژوهش ارائه شده، نمونه بارز اکتشافاتی است که با استفاده از قابلیت‌های پیشرفته ابزار فروسرخ میانی و طیف‌سنج فروسرخ نزدیک در کنار هم امکان‌پذیر شده‌اند.

ماموریت اصلی جیمز وب، مشاهده ستارگان و کهکشان‌هایی است که نخستین بار تنها چند صد میلیون سال پس از انفجار بزرگ درخشیدند اما یک هدف کلیدی این تلسکوپ، بررسی سیارات فراخورشیدی است. جیمز وب، تجهیزاتی دارد که به آن در بررسی جو سیارات فراخورشیدی با جزئیات بی‌سابقه کمک می‌کنند.

دانشمندان امیدوارند حتی بتوانند تشخیص دهند که آیا برخی از سیارات فراخورشیدی، شرایط مناسبی برای میزبانی حیات دارند یا خیر.

این پژوهش، در «The Astrophysical Journal Letters» به چاپ رسید.