10 شهریور 1403 ساعت 16:07
تلسکوپ فضایی جیمز وب به تازگی موفق به کشف سیارات سرگردان در ابر مولکولی پرسئوس شده است. محققان راجع به این کشف بزرگ چه می‌گویند؟
تلسکوپ فضایی جیمز وب از زمانی که در خارج از جو زمین آرام گرفت، اکتشافات بزرگی کرده و دانشمندان را در درک پدیده‌های ناشناخته یاری داده است. ابرتلسکوپ جهان به تازگی موفق شده سیاراتی را در ابر مولکولی پرسئوس پیدا کند که به دور هیچ ستاره‌ای نمی‌چرخند و سرگردان هستند.
مشتری بزرگترین سیاره منظومه شمسی با 2.5 برابر جرم سایر سیارات منظومه و یک هزارم جرم خورشید است که تماما از هیدروژن و هلیوم شکل گرفته و هیچ سطح جامدی ندارد. به سیاراتی که جرم آن‌ها 5 تا 10 برابر مشتری هستند و عادت به چرخیدن دور ستاره‌ها ندارند، سیارات سرگردان گفته می‌شود.
شکار سیارات سرگردان توسط جیمز وب
به اعتقاد پژوهشگران، نحوه شکل‌گیری و تکامل سیاره سرگردان مثل سایر ستاره‌ها بوده و به طور مستقیم از چگال شدن گاز میان ستاره‌ای به وجود آمده‌اند. اخیرا محققان به کمک یاور همیشگی و قدرتمند خود یعنی جیمز وب، موفق به شکار یک سیاره سرگردان شده‌اند که به واسطه قرصی از گاز و غبار احاطه شده و در حال تشکیل قمرها و حتی سیاره‌های کوچک است.
البته نباید این گونه القا شود که جیمز وب برای اولین بار موفق به کشف سیارات سرگردان شده و قبلا هم توانسته چنین ستاره‌های شناوری را کشف کند. برای مثال در سال گذشته، اخترشناسان به کمک تلسکوپ فضایی جیمز وب توانستند 40 جفت سیاره غول پیکر گازی شناور آزاد را در سحابی شکارچی ردیابی کنند.
اخیرا شش جرم سرگردان دیگر در سحابی بازتابی NGC 1333 و در فاصله 960 سال نوری از زمین یافت شده که بررسی آن‌ها سرنخ‌های قوی راجع به نحوه شکل‌گیری به دست می‌دهد. جیمز وب قادر است سیارات سرگردانی را پیدا کند که حتی جرم کمتری نسبت به مشتری دارند اما بررسی سحابی بازتابی ان جی سی 1333 هیچ نتیجه‌ای در پی نداشته است.
به طور کلی سیارات منظومه شمسی ما از پایین به بالا متولد شده و در یک قرص پیش سیاره‌ای از گاز و غبار که خورشید را احاطه کرده، به وجود آمدند و سپس به مرور بزرگ و بزرگتر شدند. برخلاف منظومه شمسی ما برخی از سیارات فرآیند تولد بالعکس یعنی از بالا به پایین دارند.
از آنجایی که جیمز وب موفق به کشف سیارات سرگردان و شناور در ابعاد یک تا پنج برابر جرم مشتری نشده، می‌توان دریافت که میزان 5 برابر جرم این سیاره برای فرآیند تولد از بالا به پایین حد پایینی خواهد بود. البته ممکن است بسیاری از جهان‌های اندازه زمین بعد از بیرون افتادن از منظومه سیاره‌ای خود سرگردان شده باشند و در کل به نظر می‌رسد به قدری کوچک هستند که جیمز وب قادر به کشف آن‌ها نیست. در طبیعت، جرم اجرام سیاره‌ای به دو روش متفاوت شکل می‌گیرد:
- یکی از تراکم ابری از گاز و غبار مشابه نحوه شکل‌گیری ستاره‌ها
- دومی در قرص‌های گاز و غبار اطراف ستاره‌های جوان مثل نحوه شکل‌گیری سیاره مشتری
برای این که یک جرم را ستاره بنامیم، باید واکنش‌های همجوشی هسته‌ای هیدروژن به هلیوم به منظور تولید انرژی انجام شده باشد. کمترین جرمی که قادر به تحمل این فرآیند است، باید 9 درصد جرم خورشید یا 93 برابر جرم مشتری داشته باشد. به آن دسته از اجرامی که چنین جرمی ندارند، کوتوله‌های قهوه‌ای گفته می‌شود.
ارتباط کوتوله‌های قهوه‌ای با سیارات سرگردان
کوتوله‌های قهوه‌ای نه به طور کامل ستاره هستند و نه آن قدر کوچکند که بتوان آن‌ها را سیاره نامید. اغلب کوتوله‌های قهوه‌ای جرمی معادل 13 سیاره مشتری دارند. جهان‌های سرگردان کشف شده به کمک جیمز وب در مدار ستاره‌ای نیستند و دقیقا فرآیند تولید آن‌ها مثل کوتوله‌ها و ستاره‌های قهوه‌ای است. یکی از اخترفیزیکدان‌های دانشگاه جان هاپکینز می‌گوید:
ما در حال بررسی محدودیت‌های فرآیند تشکیل ستاره هستیم. اگر جرمی دارید که شبیه مشتری جوان است، آیا ممکن است در شرایط مناسب به ستاره تبدیل شود؟ این زمینه مهمی برای درک شکل‌گیری ستاره و سیاره است.
کوتوله قهوه‌ای
از میان شش سیاره سرگردانی که جیمز وب کشف کرده، یکی که جرم کمی نسبت به بقیه دارد، دارای یک قرص پیش سیاره‌ای در اطراف خود است. این مسئله پیچیده باعث شده محققان تصور کنند که آیا اجرامی که از این دیسک تشکیل می‌شوند، به عنوان سیاره‌های کوچک یا قمر طبقه‌بندی می‌شوند یا خیر!
گام بعدی دانشمندان این است که به بررسی و تحقق پیرامون شش سیاره سرگردان در ابر مولکولی پرسئوس بپردازند تا درباره ترکیب آن‌ها و نحوه مقایسه‌شان با کوتوله‌های قهوه‌ای و ستاره‌های معمولی بیشتر اطلاعات کسب کنند.
source