تلسکوپ فضایی جیمز وبِ ناسا با ثبت اولین «اثر انگشت شیمیایی» در محدوده مادون قرمز میانی از یک جرم بینستارهای، به دستاورد مهم دیگری دست یافت. این مشاهدات روی دنبالهدار 3I/ATLAS متمرکز بود؛ مهمان کمیابی که از فراتر از منظومه شمسی ما آمده است. یافتههای این پژوهش در نشریه علمی The Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.
جیمز وب یک مهمان بینستارهای کمیاب را ردیابی میکند
پژوهشگران با استفاده از ابزار مادون قرمز میانی جیمز وب (MIRI)، این دنبالهدار را در دو نوبت، زمانی که پس از رسیدن به نزدیکترین فاصله خود از خورشید در حال دور شدن بود، مورد بررسی قرار دادند.
سری اول مشاهدات بین ۱۵ و ۱۶ دسامبر انجام شد؛ یعنی زمانی که 3I/ATLAS در فاصله حدود ۲۰۵ میلیون مایلی (۳۲۹ میلیون کیلومتری) از خورشید قرار داشت. دور دوم مشاهدات در ۲۷ دسامبر دنبال شد، یعنی پس از آنکه دنبالهدار به فاصله دورتری، حدود ۲۳۶ میلیون مایلی (۳۷۹ میلیون کیلومتری) از خورشید رسیده بود.
اولین کشف گاز متان در یک جرم بینستارهای
برای نخستین بار، گاز متان به طور مستقیم در یک مهمان بینستارهای شناسایی شده است. متان مادهای بهشدت فرار است؛ به این معنی که میتواند بهسرعت از یخ جامد به گاز تبدیل شود. ظهور این گاز تنها پس از عبور دنبالهدار از نزدیک خورشید نشان میدهد که متان در زیر سطح آن دفن شده و از گرم شدن و تبخیر در امان مانده بود. با گرم شدن لایههای عمیقتر یخ توسط نور خورشید در جریان این ملاقات نزدیک، متانِ بهدامافتاده سرانجام آزاد شد.
دانشمندان از مقدار زیاد متان موجود در مقایسه با آب شگفتزده شدند. تعداد بسیار کمی از دنبالهدارهای منظومه شمسی خودمان چنین ترکیب شیمیایی مشابهی را نشان میدهند.
سطوح غیرعادی دیاکسید کربن؛ نشانهای از خاستگاه بیگانه
این مشاهدات همچنین تایید کرد که 3I/ATLAS حاوی مقادیر غیرعادی و زیادی از دیاکسید کربن است. این جرم بینستارهای در مقایسه با دنبالهدارهای معمولی که در منظومه شمسی ما شکل گرفتهاند، دیاکسید کربنِ بسیار بیشتری نسبت به آب آزاد میکند.
سطوح بهطور غیرمنتظره بالای متان و دیاکسید کربن در کنار هم، به محیط شکلگیری خاصی اشاره دارند که تفاوت چشمگیری با محیطِ بهوجودآورنده بیشتر دنبالهدارهای شناختهشده منظومه شمسی دارد. این یافتهها نشان میدهند که 3I/ATLAS احتمالاً در یک منظومه سیارهای بسیار متفاوت و در اطراف ستاره دیگری متولد شده است.
کاهش فعالیتهای گازی با دور شدن دنبالهدار
با ادامه سفر دنبالهدار به سمت خارج و دور شدن از خورشید، جیمز وب کاهش شدیدی را در تولید گاز ثبت کرد. آب شدیدترین میزان کاهش را نشان داد. این رفتار قابل پیشبینی است، زیرا هرچه یک دنبالهدار از خورشید دورتر میشود، گرما و انرژی کمتری دریافت میکند. دمای پایینتر به معنای تبدیل کمتر یخ به گاز است. از آنجاییکه یخِ آب نسبت به متان یا دیاکسید کربن فراریت کمتری دارد، با سرد شدن دنبالهدار، فعالیت آن با سرعت بیشتری کاهش مییابد.
جیمز وب چگونه این دنبالهدار را مطالعه کرد؟
این مشاهدات با استفاده از طیفسنج با رزولوشن متوسط ابزار MIRI انجام شد؛ ابزاری که برای تفکیک نور مادون قرمز به طولموجهای مجزای آن طراحی شده است.
این طیفسنج به عنوان یک «واحد میدان یکپارچه» عمل میکند و به دانشمندان اجازه میدهد تا از هر نقطه در یک ناحیه کوچک از آسمان، یک طیف نوری جمعآوری کنند. در نتیجه، پژوهشگران توانستند گازهای اطراف دنبالهدار را شناسایی و در عین حال، نحوه توزیع این مواد را در اطراف هسته آن نقشهبرداری کنند.
منبع: Scitechdaily
