خط رند ۹۱۲: تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) از زمان پرتابش در روز کریسمس سال ۲۰۲۱ تاثیری بر نجوم داشته است که نمی توان آنرا دست کم گرفت. این تاثیر بر مطالعات اجرام در منظومه شمسی تا لبه فضای قابل مشاهده و نخستین کهکشان های قابل تصور بوده است.
به گزارش خط رند ۹۱۲ به نقل از ایسنا، اگرچه پیشبینی می شد جیمز وب به یک بازیگر اصلی در مطالعه دورترین و باستانی ترین کهکشان ها تبدیل گردد، اما انتظار نمی رفت این تلسکوپ ۱۰ میلیارد دلاری چنین تاثیری بر یکی از جذاب ترین و درحال رشدترین مناطق نجوم داشته باشد و آن مطالعه سیارات فراتر از منظومه شمسی یا سیارات فراخورشیدی است.
به نقل از اسپیس، اما حقیقت اغلب انتظارات را برآورده نمی نماید. جاشوا لوترینگر (Joshua Lothringer)، دستیار ستاره شناس در مؤسسه علوم تلسکوپ فضایی (STScI) و کارشناس سیارات فراخورشیدی، در جشن سه سال علم سیارات فراخورشیدی از جانب جیمز وب، نخستین پلت فرم GitHub را برای عموم و دانشمندان بوجود آورده است تا ببینند کدام نوع سیارات توسط قدرتمندترین تلسکوپ فضایی بشر رصد می شوند.
او که در ۲۰ نشریه بر مبنای مشاهدات جیمز وب همکاری داشته است، داشبورد سیاره فراخورشیدی را ساخته است که داده های در ارتباط با مطالعات سیاره فراخورشیدی جیمز وب را عرضه می دهد. این بخش سیارات فراخورشیدی را با نام و با عنایت به جرم آنها و مدت زمانیکه طول می کشد تا آنها به دور ستاره مادر خود بچرخند، نشان داده است.
لوترینگر می گوید: من می خواستم داشبورد را ایجاد کنم، چونکه هم اکنون مکان مناسبی برای مشاهده انواع سیارات رصد شده توسط جیمز وب وجود ندارد و نمی توان به سؤالاتی مانند “جیمزوب چند سیاره فرازمینی رصد کرده است؟” پاسخ داد. ما لیستی از مشاهدات در ارتباط با سیاره فراخورشیدی به نام TrExoLiSTS داریم که توسط همکار من نیکولای نیکولوف (Nikolay Nikolov)، همینطور در مؤسسه علوم فضایی تلسکوپ STScI بوجود آمده است، اما ما باید آنرا به خصوصیت های سیاره واقعی در بایگانی سیاره فراخورشیدی ناسا متصل نماییم، کاری که با داشبورد انجام داده ایم.
این محقق توضیح داد که بمحض انجام این کار، او قادر به ایجاد برخی تجسم های مفید و محاسبه برخی آمار برای درک وسعت نمونه سیارات فراخورشیدی جیمز وب بوده است.
جیمز وب واقعاً انقلابی بوده است. حالا تصور کردن زندگی بدون آن دشوار است! جیمز وب به عرضه تصویری بسیار کامل تر و دقیق تر از جو سیارات فراخورشیدی، دمای آنها و چه آب و هوای آنها، کمک می نماید.
حالا می توانیم به این نوع سؤالات برای طیف وسیع تری از سیارات، همچون سیارات کوچک تر پاسخ دهیم.
علم سیارات فراخورشیدی تلسکوپ فضایی جیمز وب بر مبنای اعداد
طبق داشبورد، تا ماه ژانویه سال ۲۰۲۵، جیمز وب حدود ۱۱۱ سیاره را رصد کرده است و برنامه هایی برای رصد حدود ۱۷ سیاره دیگر دارد. از این مجموع، حدود ۱۱۳ مورد، سیاره های درحال گذر هستند که از روی ستاره خود مستقیما بین ستاره و زمین عبور می کنند.
این گذر به جیمز وب اجازه می دهد تا نور عبوری از جو این سیارات را بررسی کند که به نوبه خود به دانشمندان کمک می نماید تا ترکیب این جوها را تعیین کنند.
لاترینگر می گوید: از این ۱۱۳ سیاره درحال گذر، ۶۴ سیاره، غول های گازی مانند مشتری، ۳۰ سیاره بیشتر شبیه اورانوس و نپتون و حدود ۱۹ سیاره، مانند سیارات منظومه شمسی همچون زمین، مریخ، زهره و عطارد، سنگی هستند. ۱۵ سیاره دیگر مستقیما سیاره های فراخورشیدی غول پیکر گازی هستند که به اندازه کافی دور از ستاره میزبان خود می چرخند که می توانیم با جیمز وب از آنها عکس بگیریم.
لوترینگر اضافه کرد: به صورت کلی، سیارات غول پیکر داغ، ساده ترین راه تشخیص و مطالعه را دارند، چونکه بزرگ و درخشان هستند. بنابراین است که جیمز وب در واقع بیشترین زمان متمرکز بر سیارات فراخورشیدی را صرف تماشای سیارات غول پیکر کرده است.
این محقق توضیح داد که باآنکه انتظار نمی رود این سیارات غول پیکر دارای حیات باشند، اما به علت این که اتمسفر آنها محیط سختی دارد، جالب هستند و دمای بعضی از آنها به حدود ۴۲۳۰ درجه سانتی گراد می رسد.
لوترینگر افزود: ما همینطور فکر می نماییم که درک نحوه رفتار سیارات غول گازی به صورت کلی می تواند به ما در درک منظومه شمسی خودمان و نحوه شکل گیری آن کمک نماید.
جیمز وب به دو دلیل اصلی در یافتن و مطالعه سیارات فراخورشیدی خوب عمل کرده است.
اول اینکه، آینه نسبتا بزرگ ۶.۴ متری آن می تواند فوتون های زیادی را برای مشاهده اجرام خیلی کم نور، مانند سیارات کوچک جمع آوری کند. لوترینگر توضیح داد: داشتن آینه بزرگ همینطور به این مفهوم است که می تواند اجسامی را که بسیار نزدیک به هم هستند شناسایی کند، که به صورت ویژه هنگام جستجوی سیارات با تصویربرداری مستقیم، مفید می باشد.
این محقق افزود که دومین مزیت جیمز وب اینست که برای رصد کیهان در نور مادون قرمز طراحی شده است.
این بدان معناست که جیمز وب به کل منطقه ای از طیف الکترومغناطیسی حساس است که تلسکوپ های زمینی یا تلسکوپ فضایی هابل به آن حساس نیستند. منطقه مادون قرمز جایی است که ما می توانیم مولکول هایی مانند دی اکسیدکربن و متان را اندازه گیری نماییم.
ازاین رو ترکیب این دو عامل است که جیمز وب را به چنین تاسیسات منحصر به فردی تبدیل می کند.
دستاوردهای جیمز وب از سیاره های فراخورشیدی یک امتیاز است
همه علم سیارات فراخورشیدی جیمز وب درخشان است، اما جیمز وب در واقع برای مطالعه سیارات فراخورشیدی طراحی نشده بود. توانایی های آن فراتر از رصد جهان اولیه و دور، برای دانشمندان اعجاب انگیز بوده است.
هدف اولیه جیمز وب شناسایی کهکشان های دوردست بود! اما معلوم شد که همان نوع تلسکوپی که در یافتن کهکشان های دوردست خوب است، دقیقاً همان چیزی است که ما برای توصیف جو سیارات فراخورشیدی دور نیاز داریم.
باآنکه طراحی جیمز وب عموما توسط علم کهکشانی انجام شده است، لوترینگر کار مهندسان خویش را ستایش می کند چون که کار بزرگی را در گسترش علومی که تلسکوپ می تواند از راه حالت ها و روزنه های مشاهده جدید انجام دهد، انجام داده اند؛ پیشرفت هایی که جامعه سیارات فراخورشیدی از آن حداکثر بهره را برده است.
لوترینگر می گوید: من فکر می کنم پیشرفت های کوچک زیادی وجود داشته است که به یک تغییر پارادایم در نحوه نگاه ما به بعضی از این منظومه های سیاره ای منجر می شود.
وی اظهار داشت: حالا می توانیم طیف های اندازه گیری شده این سیارات را به دست آوریم و تنها به گفتن این حرف اتکا نکنیم که «اینجا آب وجود دارد و دی اکسید کربن آنجاست»، بلکه می توانیم در رابطه با فضای داخلی سیارات بیاموزیم. ما می توانیم ببینیم که آیا جو درحال مخلوط شدن است یا این که سیاره به صورت جزر و مدی گرم شده است یا خیر.
باآنکه لوترینگر در ۱۰ برنامه تحقیقاتی جیمز وب شرکت داشته است و همینطور بعنوان نویسنده مشترک در ۲۰ مقاله ظاهر شده است، او مشکلی در انتخاب پژوهش مورد علاقه خود ندارد.
او می گوید: تحقیقات مورد علاقه من در مورد سیاره فراخورشیدی احیانا برنامه Early Release Science در مورد WASP-۳۹b بوده است.
WASP-۳۹b جهانی به اندازه زحل با جرم کمتر از یک سوم جرم مشتری است که در فاصله ۷۵۰ سال نوری از ما قرار دارد.
داده های WASP-۳۹b از جیمزوب همینطور مجموعه ای از داده های منحصربه فرد را نشان می دهد؛ چونکه لاترینگر و همکارانش این سیاره را با تمام ابزارهای جیمز وب مشاهده نمودند.
لاترینگر می گوید: در پایان، ما مواردی را در WASP-۳۹b پیدا کردیم که انتظارش را داشتیم مانند آب و دی اکسید کربن و چیزهایی پیدا کردیم که انتظارش را نداشتیم مانند دی اکسید گوگرد ساخته شده به روش فتوشیمیایی.
در مورد آینده سیارات فراخورشیدی، لاترینگر توضیح داد که بسیار هیجان زده است و اضافه کرد: تاکنون، ما بر مطالعات سیاره به سیاره متمرکز بوده ایم، اما حالا آغاز به ساختن نمونه بزرگی از سیارات کرده ایم که به ما در مورد نحوه رفتار این سیارات اطلاعات می دهند.
منبع: rond912.ir
Leave a Reply