راز «سیاره صورتی» پس از یک دهه آشکار شد
تلسکوپ فضایی جیمز وب برای اولینبار طیف نوری سیاره «جیجِی ۵۰۴ بی» را ثبت کرده و نشان داده است که جَو این جرم سرد و کمنور که در فاصله ۵۷ سال نوری از زمین قرار دارد، با لایهای از ابرهای نمکی پوشیده شده است.
فرارو- یکی از سردترین سیارههایی که تاکنون بهطور مستقیم تصویربرداری شده، بیش از ده سال دانشمندان را با معمایی بزرگ روبهرو کرده بود. ستارهشناسان میتوانستند نور کمفروغ سیاره GJ 504 b را که به «سیاره صورتی» شهرت دارد مشاهده کنند، اما این نور آنقدر ضعیف بود که امکان بررسی دقیق ترکیبات جوی آن را فراهم نمیکرد. اکنون تلسکوپ فضایی جیمز وب برای نخستین بار موفق شده طیف نوری این سیاره را ثبت کند و نتایج نشان میدهد که جوی آن احتمالاً با ابرهایی از جنس نمک پوشیده شده است.
به گزارش فرارو، پژوهشگران این یافته را نخستین مدرک مستقیم از وجود ابرهای نمکی در جو یک جرم آسمانی سرد میدانند. اگرچه وجود چنین ابرهایی بیش از ۱۵ سال پیش در مدلهای نظری پیشبینی شده بود، اما تاکنون هیچ مشاهدهای برای تأیید آن در دسترس نبود.
سیارهای متفاوت از دیگر جهانهای شناختهشده
سیاره GJ 504 b نخستین بار در سال ۲۰۱۳ بهطور مستقیم تصویربرداری شد. این سیاره در فاصله حدود ۵۷ سال نوری از زمین، به دور ستارهای مشابه خورشید گردش میکند و از همان ابتدا ویژگیهای غیرمعمولی از خود نشان داد.
بیشتر سیارههایی که بهصورت مستقیم دیده میشوند، دمایی در حدود هزار کلوین یا بیشتر دارند؛ اما دمای GJ 504 b تنها حدود ۵۶۴ کلوین (نزدیک به ۲۹۰ درجه سانتیگراد) است. این دما برای یک سیاره فراخورشیدی بسیار پایین محسوب میشود و آن را به نمونهای کمنظیر در میان جهانهای تصویربرداریشده تبدیل کرده است.
همین دمای پایین، مطالعه آن را دشوار کرده بود. اجرام سرد نور بسیار کمتری از خود ساطع میکنند و به همین دلیل، تلاشهای پیشین برای ثبت طیف نوری این سیاره با تلسکوپهای زمینی به نتیجه نرسیده بود. دانشمندان تنها میتوانستند روشنایی کلی آن را اندازهگیری کنند، نه جزئیات شیمیایی جو آن را.
جیمز وب معمای چندساله را حل کرد
آنچه سالها از توان تلسکوپهای زمینی خارج بود، تلسکوپ جیمز وب در مدت کوتاهی انجام داد. پژوهشگران با بهرهگیری از ابزارهای فوقحساس این رصدخانه فضایی، نور سیاره را از درخشش شدید ستاره میزبان جدا کردند و طیف دقیقی از آن به دست آوردند.
بررسی این طیف نشان داد که در جو سیاره بخار آب، ترکیبات کربنی و گازهای گوگردی وجود دارد. اما نکته شگفتانگیز زمانی آشکار شد که مدلهای جوی بدون ابر نتوانستند دادههای مشاهدهشده را توضیح دهند.
ابرهای نمکی؛ گمشدهای که همهچیز را توضیح داد
دانشمندان دریافتند تنها زمانی میتوان دادههای طیفی را بهدرستی بازسازی کرد که وجود ابرها را در مدلهای خود لحاظ کنند. آنها چندین نوع ابر مختلف را بررسی کردند و در نهایت به این نتیجه رسیدند که ابرهای نمکی بیشترین سازگاری را با مشاهدات جیمز وب دارند.
در این سناریو، لایهای از ذرات نمکی در ارتفاعات جو قرار گرفته و بخشی از اثرات نوری مولکولهای زیرین را پنهان میکند. نتیجه، طیفی است که تقریباً بهطور کامل با دادههای ثبتشده توسط جیمز وب مطابقت دارد.
اگرچه ایده ابرهای نمکی در نگاه نخست عجیب به نظر میرسد، اما در چنین دماهایی کاملاً منطقی است. در جوهای نسبتاً سرد، نمکها میتوانند از حالت گازی خارج شوند و به شکل ذرات معلق و مهمانند درآیند؛ فرآیندی مشابه تشکیل ابرهای آب در جو زمین.
پنجرهای تازه به سوی سیارههای سرد
اهمیت این کشف تنها به شناسایی یک نوع ابر محدود نمیشود. این یافته نشان میدهد که اکنون میتوان جو سیارههای سردتر و شبیهتر به غولهای گازی منظومه شمسی را با دقت بیشتری مطالعه کرد.
برای مثال، سیاره مشتری دارای ابرهایی از جنس آمونیاک است، اما تشخیص چنین ساختارهایی در سیارههای دوردست تاکنون بسیار دشوار بوده است. GJ 504 b اکنون به نمونهای ارزشمند برای مطالعه این دسته از جهانها تبدیل شده؛ سیارهای که به اندازه کافی سرد است تا رفتاری مشابه غولهای گازی آشنای منظومه شمسی داشته باشد و در عین حال آنقدر روشن هست که ابزارهای پیشرفتهای مانند جیمز وب بتوانند اسرار پنهان آن را آشکار کنند.
