زمین تنها نیست! | کشف یخ های فضایی در یک منظومه دیگر

غزال زیاری: یخ آب یکی از عنصرهای بنیادی در شکل گیری سامانه های سیاره ای به شمار می رود. تابه حال مقدار زیادی از یخ آب در منظومه شمسی ما و در مکان هایی مثل اروپا (قمر سیاره مشتری) روی سطح مریخ و دنباله دارهای سرگردان شناسایی شده است؛ اما تا پیش ازاین بشر هرگز موفق به شناسایی قطعی یخ آب در اطراف ستاره های دیگر نشده بود.

گرچه که تا قبل از این بارها آب به شکل بخار مشاهده شده بود اما تا به امروز هرگز خبری از یخ نبوده ؛ هرچند که به نظر می رسد که حالا این وضعیت تغییر کرده است.

شناسایی یخ آب به لطف جیمز وب

حالا تیمی از اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا موفق شده اند تا حضور یخ آب را در یک دیسک بقایای سیاره ای در حال گردش به دور یک ستاره جوان شبیه خورشید که تنها ۱۵۵ سال نوری با ما فاصله دارد را تأیید کنند. نکته هیجان انگیز این است که این یخ از همان نوعی است که در منظومه شمسی خودمان نیز یافت می شود.

چن شی (Chen Xie) پژوهشگر مؤسسه جان هاپکینز و نویسنده اصلی مطالعه ای در این رابطه گفته: «جیمز وب نه تنها یخ آب را به وضوح شناسایی کرد بلکه یخ آب بلورین (همان نوعی که درجاهایی مثل حلقه های زحل و اجرام یخی در کمربند کویپر منظومه شمسی) دیده می شود را نیز شناسایی نموده است.»

ما معمولاً به آب با نگاهی زیستی و به عنوان عنصری حیاتی برای پیدایش زندگی نگاه می کنیم؛ اما توده های یخ آب نقش مهمی در شکل گیری سیارات غول پیکر ایفا می کنند. این سیارات به دلیل جرم عظیمشان خود عامل تعیین کننده ای در ساختار کلی سامانه های سیاره ای هستند.

شکل گیری سیارات به لطف اجرام یخی

با پیوستن اجرام یخی به یکدیگر فرایند شکل گیری سیارات آغاز می شود و حتی این احتمال وجود دارد که آن ها آب را به سیارات دیگری مثل زمین منتقل کرده باشند؛ بنابراین این کشف راه را برای بررسی نقش یخ آب در سامانه های فراخورشیدی هموار می کند.

چن شی دراین باره ادامه داد: «حضور یخ آب به روند شکل گیری سیارات کمک می کند. به علاوه مواد یخی ممکن است درنهایت به سیارات سنگی ای که طی صدها میلیون سال شکل می گیرند منتقل شوند.»

ستاره ای که در قلب این کشف واقع شده HD ۱۸۱۳۲۷ نام دارد و با سن تنها ۲۳ میلیون سال در مقایسه با خورشید ۴.۶ میلیارد ساله ما یک نوزاد محسوب می شود. این ستاره کمی پرجرم تر و داغ تر از خورشید است و سامانه گسترده تری در پیرامون آن قرار دارد.

تلسکوپ جیمز وب درعین حال تأیید کرده که میان این ستاره و دیسک بقایای اطراف آن فاصله ای وسیع و خالی وجود دارد؛ جایی که یخ آب ها مثل گلوله های برفی کثیفی در ذرات غبار پوشیده شده اند.

کریستین چن اخترشناس مؤسسه علوم تلسکوپ فضایی بالتیمور و یکی از نویسندگان این مقاله توضیح می دهد: «در دیسک بقایای این ستاره برخوردهای منظمی در جریان است. زمانی که این اجرام یخی به هم برخورد می کنند ذرات ریزی از یخ و غبار آزاد می شوند که اندازه شان دقیقاً مناسب برای شناسایی توسط تلسکوپ جیمز وب است.»

یخ آب عمدتاً در نواحی بیرونی دیسک که بیش از ۲۰٪ آن از یخ آب تشکیل شده یافت می شود؛ اما تنها ۸٪ از مواد تشکیل دهنده بخش میانی دیسک (بخشی که در آن سرعت تولید یخ بیشتر از تبخیر آن نیست) یخ آب هستند.

اما در بخش نزدیک به ستاره تقریباً هیچ یخی شناسایی نشده است. اخترشناسان معتقدند که نور فرابنفش ستاره موجب تبخیر این توده های یخی شده و اگر هم چیزی باقی مانده باشد احتمالاً در دل اجرام صخره ای به نام “سیاره زادها” (planetesimals) (اجسامی که سنگ بنای شکل گیری سیارات محسوب می شوند) پنهان شده اند.

شباهت عجیب با کمربند کویپر

نکته جالب دیگر آن است که ساختار این دیسک بقایا به کمربند کویپر در منظومه شمسی ما که منطقه ای مملو از دنباله دارها سیاره های کوتوله و اجرام یخی است و در آن سوی سیاره نپتون واقع شده شباهت زیادی دارد.  این شباهت ممکن است نشان دهنده وجود الگویی جهانی در نحوه تکامل سامانه های سیاره ای باشد.

احتمالاً این تصادفی نیست که اولین یخ آبی که در اطراف ستاره ای دیگر کشف شده توزیعی مشابه با منظومه شمسی ما دارد؛ اما پاسخ قطعی تنها از طریق مشاهدات آینده که احتمالاً توسط تلسکوپ جیمز وب صورت خواهد گرفت ارائه خواهد شد.

منبع: futurism

۵۸۳۲۱