کشف بخار آب در یک سیاره فراخورشیدی از طریق تلسکوپ جیمز وب - مجله سفر به کانادا

به گزارش ایسنا و به نقل از اسپیس، تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) رد بخار آب را در جو یک سیاره فراخورشیدی غول پیکر گازی فوق العاده داغ پیدا کرده است که در کمتر از یک روز زمینی به دور ستاره خود می چرخد.

این سیاره فراخورشیدی موسوم به WASP-18 b، یک غول گازی 10 برابر بزرگتر از سیاره مشتری است. این سیاره به دور ستاره خورشیدمانند WASP-18 می چرخد که در فاصله 400 سال نوری از زمین قرار گرفته است. فاصله این سیاره با ستاره اش فقط 3.1 میلیون کیلومتر است. برای مقایسه می توان گفت که درونی ترین سیاره منظومه شمسی یعنی عطارد، در فاصله 63.4 میلیون کیلومتری به دور خورشید می چرخد.

ناسا در بیانیه ای گفت: به دلیل نزدیکی به ستاره مادر، دمای جو WASP-18 b آن قدر بالا است که بیشتر مولکول های آب از هم جدا می شوند. این که تلسکوپ جیمز وب پیروز شد نشانه هایی از وجود آب به جای مانده را پیدا کند، نشان دهنده قدرت رصد تلسکوپ است. طیف جو این سیاره به وضوح، چندین ویژگی آبی کوچک، اما دقیق اندازه گیری شده را نشان می دهد که به رغم دمای شدید تقریبا 2700 درجه سلسیوس، در آن وجود دارند. جو سیاره آن قدر داغ است که بیشتر مولکول های آب را از هم جدا می کند. بنابراین، مشاهده این ویژگی های آبی، نشان دهنده حساسیت فوق العاده جیمز وب برای تشخیص دادن آب به جای مانده است.

سیاره WASP-18 b که در سال 2008 کشف شد، با تلسکوپ های دیگری از جمله تلسکوپ فضایی هابل، تلسکوپ فضایی پرتو ایکس چاندرا، تلسکوپ فضایی تس و تلسکوپ فضایی اسپیتزر که اکنون بازنشسته شده، مورد بررسی قرار گرفته است. با وجود این، هیچ یک از این تلسکوپ های فضایی به اندازه کافی حساس نبودند که بتوانن نشانه های آب را در جو سیاره مشاهده کنند.

آنجلی پیت (Anjali Piette)، پژوهشگر مقطع فوق دکتری موسسه علوم کارنگی و از پژوهشگران این پروژه گفت: از آنجا که ویژگی های آبی در این طیف بسیار ظریف هستند، شناسایی آن ها در مشاهدات پیشین سخت بود. دیدن ویژگی های آبی در مشاهدات جیمز وب بسیار هیجان انگیز بود.

علاوه بر این که WASP-18 b بسیار پرجرم، داغ و نزدیک به ستاره مادر خود است، از نظر جزر و مد نیز در حالت قفل است. این بدان معناست که یک طرف سیاره دائما رو به ستاره است؛ درست مانند طرف نزدیک ماه که همیشه رو به زمین قرار گرفته است. در نتیجه این قفل شدن جزر و مد، تفاوت های قابل توجهی در دمای سراسر سطح سیاره وجود دارد. اندازه گیری های جیمز وب، برای اولین بار دانشمندان را قادر ساخت تا این تفاوت ها را با جزئیات ترسیم کنند.

اندازه گیری ها نشان می دهند که ناملایم ترین قسمت های این سیاره می توانند تا 1100 درجه سلسیوس داغ تر از مناطقی باشند که در ناحیه گرگ و میش هستند. دانشمندان انتظار چنین تفاوت دمای قابل توجهی را نداشتند و اکنون معتقدند احتمالا مکانیسمی وجود دارد که هنوز درک نشده است و از توزیع گرما در سراسر سیاره جلوگیری می کند.

رایان چلنر (Ryan Challener)، پژوهشگر دانشگاه میشیگان و از پژوهشگران این پروژه گفت: این سیاره دارای یک میدان مغناطیسی قوی است که می تواند یک کشف هیجان انگیز باشد.

پژوهشگران برای ایجاد نقشه دما، درخشش فروسرخ سیاره را با اندازه گیری تفاوت درخشش ستاره مادر در طول زمانی که سیاره از مقابل ستاره عبور می کرد و سپس در پشت آن ناپدید می شد، محاسبه کردند.

مگان منسفیلد (Megan Mansfield)، پژوهشگر دانشگاه آریزونا و از پژوهشگران این پروژه گفت: حساسیت تلسکوپ جیمز وب به ما امکان می دهد تا نقشه های بسیار دقیق تری را از سیارات غول پیکر داغ مانند WASP-18 b نسبت به قبل تهیه کنیم.

نتایج کشف نو تلسکوپ فضایی جیمز وب در مجله Nature به چاپ رسید.