از میان هفت سیاره هماندازه زمین که به دور ستاره کوتوله سرخ TRAPPIST-1 میچرخند، یک جهان از نظر محققان متمایز است، زیرا از «منطقه گودیلاکس» ستاره عبور میکند – منطقهای که در آن آب مایع میتواند وجود داشته باشد – اما تنها در صورتی که آن سیاره جو خاص خود را داشته باشد. و جایی که آب هست، ممکن است حیات هم باشد!
دو مقاله علمی جدید، مشاهدات اولیه سیستم TRAPPIST-1 را که توسط یک گروه تحقیقاتی با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا به دست آمده، و در نشریه Astrophysical Journal Letters منتشر شدهاند، بهطور مفصل شرح میدهند. در این انتشارات، نویسندگان، از جمله سوکت رانجان از آزمایشگاه ماه و سیارات دانشگاه آریزونا، تحلیلی دقیق از نتایج تاکنون ارائه کرده و چندین سناریوی بالقوه برای چگونگی جو و سطح سیاره ارائه میدهند.
جستجو برای جو
رانجان، استادیار LPL، میگوید:
فرضیه اصلی برای TRAPPIST-1e این است: اگر جو داشته باشد، قابل سکونت است. اما در حال حاضر، سؤال درجه اول باید این باشد که آیا اصلاً جوی وجود دارد؟!
برای پاسخ به این سؤال، محققان ابزار قدرتمند طیفنگار فروسرخ نزدیک (NIRSpec) تلسکوپ فضایی را به سمت سیستم TRAPPIST نشانه رفتند، در حالیکه سیاره TRAPPIST-1e در حال گذر – یعنی عبور از مقابل – ستاره میزبانش بود. در طول یک گذر، نور ستاره از جو سیاره (اگر وجود داشته باشد) فیلتر میشود و بخشی از آن جذب میگردد، که به ستارهشناسان اجازه میدهد تا مواد شیمیایی احتمالی موجود در آن را استنباط کنند. با هر گذر اضافی، محتویات جو با جمعآوری دادههای بیشتر واضحتر میشوند.
چهار گذری که تیم از سیاره TRAPPIST-1e مورد مطالعه قرار دادند، اشاراتی از متان را آشکار کردند. با این حال، رانجان میگوید، از آنجاییکه ستاره TRAPPIST-1e یک کوتوله M نامیده میشود که تقریباً یکدهم اندازه خورشید و کمی بزرگتر از مشتری است، ویژگیهای منحصربهفرد آن نیاز به احتیاط بیشتری در تفسیر دادهها دارد.
او توضیح داد:
در حالیکه خورشید یک ستاره کوتوله زرد روشن است، TRAPPIST-1 یک کوتوله سرخ فوقسرد است، به این معنی که بهطور قابل توجهی کوچکتر، سردتر و کمنورتر از خورشید است. در واقع به اندازه کافی سرد است که امکان وجود مولکولهای گازی در جو خود را میدهد. ما اشاراتی از متان را گزارش کردیم، اما سؤال این است: آیا متان قابل انتساب به مولکولهای موجود در جو سیاره است یا در ستاره میزبان؟!
سناریوهای کماحتمال و احتیاط بیشتر
برای رسیدگی به این سؤال، رانجان و همکارانش سناریوهایی را شبیهسازی کردند که در آنها TRAPPIST-1e ممکن است یک جو غنی از متان داشته باشد و احتمال هر یک از آنها را ارزیابی کردند. در محتملترین سناریو در میان موارد آزمایش شده، این سیاره شبیه به تایتان، قمر غنی از متان زحل بود. با این حال، این کار نشان داد که حتی آن سناریو نیز بسیار بعید بود.
رانجان گفت:
بر اساس جدیدترین کار ما، پیشنهاد میکنیم که نشانه موقت قبلی گزارششده از وجود جو، بهاحتمال زیاد «نویز» یا اختلال از ستاره میزبان است. با این حال، این بدان معنا نیست که TRAPPIST-1e جو ندارد – ما فقط به دادههای بیشتری نیاز داریم.
پیشبرد ابزارها و تکنیکها
رانجان اشاره کرد که در حالیکه جیمز وب در حال انقلاب در علم سیارات فراخورشیدی است، این تلسکوپ در اصل برای مطالعه سیارات فراخورشیدی کوچک و شبیه به زمین طراحی نشده بود.
او گفت:
این تلسکوپ خیلی قبل از آنکه بدانیم چنین دنیاهایی وجود دارند، طراحی شد و ما خوششانس هستیم که اصلاً میتواند آنها را مطالعه کند. تنها تعداد انگشتشماری از سیارات هماندازه زمین وجود دارند که این تلسکوپ میتواند پتانسیل اندازهگیری هر نوع ترکیب جوی مفصلی را برای آنها داشته باشد.
پاسخهای جدید ممکن است از طریق مأموریت پاندورا ناسا به دست آیند، که در حال حاضر در دست توسعه است و قرار است در اوایل سال ۲۰۲۶ پرتاب شود. پاندورا که توسط دانیل آپای، استاد نجوم و علوم سیارهای در رصدخانه استوارد دانشگاه آریزونا، هدایت میشود، یک ماهواره کوچک است که برای توصیف اتمسفر سیارات فراخورشیدی و ستارگان میزبان آنها طراحی شده است. پاندورا ستارگانی را که دارای سیارات بالقوه قابل سکونت هستند، قبل، حین و بعد از عبور از مقابل ستارگان میزبانشان رصد خواهد کرد.
علاوه بر این، محققان امیدوارند که یک دور بزرگتر از مشاهدات در حال انجام و تکنیکهای تحلیلی جدید بتواند در نهایت کفه ترازو را به یک سمت متمایل کند. در حال حاضر، این گروه بر تکنیکی به نام گذر دوگانه تمرکز کرده است: با مشاهده ستاره هنگامیکه هم TRAPPIST-1e و هم TRAPPIST-1b، درونیترین و بیجوترین سیاره سیستم، همزمان از مقابل ستاره خود عبور میکنند.
رانجان گفت:
این مشاهدات به ما اجازه میدهند تا فعالیت ستاره را از آنچه در جو سیاره میگذرد – در صورتی که جو داشته باشد – جدا کنیم.
منبع: Scitechdaily
