RSS
پنجمین همایش سالیانه بانوان در فیزیک ایران نهمین کنفرانس فیزیک ریاضی ایران
وبینار ماهانه شاخه فیزیک محاسباتی انجمن کنفرانس فیزیک ایران ۱۴۰۴ گردهمایی سراسری فیزیک ایران ۱۴۰۴ شانزدهمین کنفرانس فیزیک ذرات و میدان‌ها
انجمن @ شبکه‌های اجتماعی
شرح خبر
اخبار علمی و پژوهشی
برملاشدن جوِ سیاراتِ دوردست (۱۳۹۲/۰۱/۰۴)
تلسکوپ‌ها تصاویر بهتری از گازهای موجود در جو سیارات فراخورشیدی بدست آورده‌اند. با این اوصاف٬ دنیاهای دور دست و بیگانه اندکی از غربت خود بیرون می‌آیند؛ ستاره‌شناسان به جزئی‌ترین تصویر از جوِ یک سیاره‌ای که خارج از منظومه‌ی شمسی قرار دارد دست یافته‌اند.
این مطالعه تقریباً اولین مطالعه‌ای است که مستقیماً اجزای شیمیاییِ یک سیاره فراخورشیدی را مورد تحلیل قرار می‌دهد. در گذشته٬ منجمان به وجود سیارات فراخورشیدی و گازهای موجود در آنها٬ با جستجوی تغییرات ظریف در پرتوهای نوری که از ستاره‌های آن سیارات می‌رسیدند٬ پی برده بودند. اکنون با استفاده از ابزارهای بهبودیافته٬ تیمی به رهبریِ کوئین کانوپاکی (Quinn Kanopacky) از دانشگاه تورنتو٬ نوری که مستقیماً از سیاره‌ای که یک سال نوری با ما فاصله دارد را آشکارسازی کرده اند.
به گفته‌ی جاناتان فورتنی (Jonathan Fortney) دانشمند سیاره‌شناس از دانشگاه کالیفرنیا در سانتا کروز:«تصور می‌کنم داده‌های چنین مطالعه‌ای را ۱۰ سال خواهیم داشت.»
به گفته‌ی جاناتان فورتنی (Jonathan Fortney) دانشمند سیاره‌شناس از دانشگاه کالیفرنیا در سانتا کروز:«تصور می‌کنم داده‌های چنین مطالعه‌ای را ۱۰ سال خواهیم داشت.»
چنان‌چه این تیم در ۱۴ مارس در مجله‌ی ساینس گزارش داده‌اند٬ داده‌های به دست آمده٬ به اندازه‌ی کافی از چنان وضوحی برخوردارند که نه تنها حضور مونوکسیدکربن و آب را بلکه فراوانی آنها را نیز در جوِ آن سیاره فاش می‌کند. چنان اطلاعاتی می‌تواند چگونگی تشکیل آن سیاره را آشکار سازد. این مطالعات همچنین می‌تواند از حضور زندگی روی یک سیاره‌ی دوردست پرده بردارد٬ اما اندازه و مدار این سیاره به گونه‌ای است که آن را به عنوان جهان قابل‌زیست رد می‌کند.
سارا سیگر (Sara Seager) اخترفیزیک‌دانی از دانشگاه ام‌آی‌تی می‌گوید:« این شروعی است بر عصر جدید و با عظمت در مطالعات فراخورشیدی».
در سال ۲۰۰۸ ٬ کریستیان ماروس (Christian Marois) از رصدخانه‌ی اخترفیزیکِ دومینیون (Dominion Astrophysical Observatory) در ویکتوریای بریتیش کلمبیا٬ و همکارانش اولین تصویر را از سیستم چندسیاره‌ای خارج از منظومه‌ی شمسی با نشان دادن سه غول‌گازی که در حال چرخش حول ستاره‌ی HR 8799 گرفتند (SN: 12/6/2008, p. 5). ستاره‌ی HR 8799 که در صورت فلکی اسب بالدار قرار دارد٬ حدود ۱۳۰ سال نوری از زمین فاصله دارد. این سیارات به شکل داغ و سوزنده هستند و این امر آنها را چنان روشن می‌سازد که ستاره‌شناسان قادرند مستقیماً آنان را آشکارسازی کنند. در سال ۲۰۱۰ محققان از چهار سیاره‌ی حول ستاره‌ی HR 8799 تصویربرداری کردند (SN Online: 12/3/10).
سارا سیگر (Sara Seager) اخترفیزیک‌دانی از دانشگاه ام‌آی‌تی می‌گوید:« این شروعی است بر عصر جدید و با عظمت در مطالعات فراخورشیدی».
در سال ۲۰۰۸ ٬ کریستیان ماروس (Christian Marois) از رصدخانه‌ی اخترفیزیکِ دومینیون (Dominion Astrophysical Observatory) در ویکتوریای بریتیش کلمبیا٬ و همکارانش اولین تصویر را از سیستم چندسیاره‌ای خارج از منظومه‌ی شمسی با نشان دادن سه غول‌گازی که در حال چرخش حول ستاره‌ی HR 8799 گرفتند (SN: 12/6/2008, p. 5). ستاره‌ی HR 8799 که در صورت فلکی اسب بالدار قرار دارد٬ حدود ۱۳۰ سال نوری از زمین فاصله دارد. این سیارات به شکل داغ و سوزنده هستند و این امر آنها را چنان روشن می‌سازد که ستاره‌شناسان قادرند مستقیماً آنان را آشکارسازی کنند. در سال ۲۰۱۰ محققان از چهار سیاره‌ی حول ستاره‌ی HR 8799 تصویربرداری کردند (SN Online: 12/3/10).
در مطالعه‌ی جدیدی که انجام گرفته٬ کانوپاکی٬ ماروس و همکارانشان بر روی یکی از این سیارات (HR 8799c) متمرکز شده‌اند. سیاره‌ی HR 8799c پنج تا ده برابر پرجرم‌تر از سیاره‌ی مشتری است و در مداری در حدود هشت برابر دورتر از فاصله‌ی سیاره مشتری از خورشید٬ از ستاره‌اش فاصله دارد. بدلیل فاصله‌ی بسیار زیاد٬ منجمان قادرند تا نور ستاره‌ی این سیاره را مسدود کرده و نور فروسرخ رسیده از این سیاره را با استفاده از تلسکوپ ده‌متری Keck II که در هاوایی قرار دارد٬ ثبت و ضبط کنند. چون گازهای مختلف٬ نور را به روش‌های متفاوت جذب و گسیل می‌کنند٬ این تیم توانسته مونوکسیدکربن و آب را شناسایی کند اما هیچ ردی از متانی که دانشمندان تصور می‌کردند وجود داشته باشد را نیافتند.
در مطالعه‌ی جدید دیگری که در ۱۱ مارس به arxiv.org ارسال شده است و برای انتشار در Astrophysical Journal پذیرفته شده٬ محققان به طور همزمان نور فروسرخ رسیده از تمامی چهار سیاره‌ی گردننده به دور ستاره‌ی HR 8799 با استفاده از تلسکوپ ۲۰۰ اینچیِ Hale در رصدخانه‌ی پالومارِ کل‌تک (Caltech’s Palomar Observatory) را جمع‌آوری کرده‌اند. تیمی به رهبری بن اوپنهایمر (Ben Oppenheimer)٬ اخترفیزیک‌دانی از موزه‌ی آمریکائی تاریخِ طبیعی در نیویورک٬ نشانه‌هایی از آمونیاک٬ متان٬ دی‌اکسید‌کربن و استالین (acetylene) را در جو آن سیارات یافته‌اند. به بیان اپنهایمر٬ شیمیِ هر سیاره تغییر می کند. به گفته‌ی او:«این سیارات متفاوت از هرچیزی هستند که در منظومه‌ی شمسی ما وجود دارد.»
به بیان اپنهایمر٬ اگرچه این دو تیم به طول‌موج‌های مختلفی از نور نظر دوخته‌اند که انواع مختلفی از مولکول‌ها را انتخاب می‌کند؛ دو مطالعه ظاهراً باهم دیگر سازگاری دارند.
اما با نگاه‌کردن به یک سیاره٬ تیم کانوپاکی به داده‌هایی با جزئیات بیشتری دست‌یافته‌اند که به محققان اجازه می‌دهد تا به مفهوم مقدار کربن و اکسیژن موجود در جوِ سیاره‌ی HR 8799c دست یابند.
به بیان کانوپاکی٬ دانستن نسبتِ کربن به اکسیژن در جو آن سیاره ممکن است پرده از چگونگیِ تشکیل سیاره بردارد. ستاره‌شناسان دو نظریه‌ی رقیب هم دارند که چگونگی تشکیل سیارات از صفحه‌ای از گاز و غبار که یک ستاره‌ی جوان را احاطه کرده٬ را توضیح می‌دهند. در مدل ناپایداریِ گرانشی٬ مقداری از گاز و غبار ناگهان به توده‌ای تبدیل شده و فرو‌می‌ریزند و همزمان هسته و جو سیاره را ایجاد می‌کنند. به گفته‌ی وی٬ در این سناریو ترکیب شیمیایی یک سیاره بایستی با ستاره‌اش مطابقت داشته باشد.
در مدل دیگر که به «بهم پيوستگى هسته‌ای» (core accretion) موسوم است٬ ساخت سیاره یک فرآیند دو گامی است. ابتدا ماده‌ی چنان صفحه‌ای در یک هسته تجمع می‌یابد. پس از آن٬ این هسته گازهای چرخنده در صفحه را برای ایجاد جو تسخیر می‌کند. چون به‌هم‌پیوستگیِ هسته‌ها صفحه را از عناصر معینی تهی کرده و سوپ شیمیایی که بعداً جو از آن تشکیل می‌شود را تغییر می‌دهد٬ در این مورد نسبتِ کربن به اکسیژنِ سیاره ممکن است متفاوت از ستاره‌ی آن باشد.
به نظر می‌رسد سیاره‌ی HR 8799c در مقایسه با ستاره‌اش اندکی کربن بیشتری نسبت به اکسیژن داشته باشد٬ چیزی که پیشنهاد می‌کند این سیاره به روش بهم پيوستگى هسته‌ای شکل گرفته باشد. کانوپاکی و همکارانش گمان می‌برند که وقتی صفحه دورتادورِ HR 8799 تشکیل شده٬ آب به صورت ذراتی از یخ منجمد شده است. ریزذراتِ یخ برای تشکیل هسته‌ی سیاره با هم برخورد کرده و بخارِ آب کمی را پشت‌سر خود رها کرده‌اند. در نتیجه مقداری اکسیژن تا زمانی که سیاره جوِ خودش را بعداً گرد آورده٬ باقی مانده است.
دیگر محققان با این نتیجه‌گیری متقاعد نشده‌اند. به گفته‌ی فورتنی:«واقعاً سردرنیاورده‌ایم که این روش‌ها بتواند به آن اندازه قدرتمند باشند تا بتوانند برای توجیه چگونگیِ تشکیل سیاره کافی بوده باشند.» اپنهایمر می‌افزاید٬ اما داده‌های بدست آمده از هر دوی این مطالعات می‌تواند به منجمان در پالودن و تصفیه‌کردنِ شبیه‌سازی‌هایشان در مورد تشکیل سیاره‌ای کمک کند.
به بیان سیگر٬ تاکنون ستاره‌شناسان مستقیماً از سیارات حول سه ستاره‌ی دوردست تصویربرداری کرده‌اند اما محققان آماده‌اند تا نور رسیده از سیارات بسیار بیشتری را نیز درنظر بگیرند. به عنوان مثال٬ اپنهایمر و همکارانش بخشی از پروژه‌ی ۱۶۴۰ هستند که در جستجوی سیاراتِ در اندازه‌ی مشتری حول حدود ۲۰۰ ستاره است. در اواخر این سال٬ تصویرسازِ سیاره‌ای جمینی (Gemini Planet Imager)٬ ابزاری که بر روی تلسکوپی در شیلی نصب شده٬ کار مشابهی را آغاز خواهد کرد: جستجوی ۶۰۰ ستاره‌ای.
به گفته‌ی مارک اسوین (Mark Swain) از آزمایشگاه (Jet Propulsion) در پاسادنا در کالیفرنیا٬ دانشمندی که درمورد سیارات فراخورشیدی تحقیق می‌کند٬ سرانجام٬ تلسکوپ‌های مشابه٬ از جهان‌های سنگی و کوچکتر تصویربرداری خواهند کرد. «نهایتاً با ابزارهای بهتر٬ انسان‌ها قادر خواهند بود تا این روش‌ها را بر روی سیارات شبیه زمین بکار بندند.»
نویسنده:
اروین وایمن (Erin Wayman)
اروین وایمن (Erin Wayman)
منبع:
نویسنده خبر: بهنام زینال‌وند فرزین
کد خبر : 956
آمار بازدید: ۳۵۲
آمار بازدید: ۳۵۲
«استفاده از اخبار انجمن فیزیک ایران و انتشار آنها، به شرط
ارجاع دقیق و مناسب به خبرنامه‌ی انجمن بلا مانع است.»
ارجاع دقیق و مناسب به خبرنامه‌ی انجمن بلا مانع است.»
حامیان انجمن فیزیک ایران (به حامیان انجمن بپیوندید)
Server:
Iran (45.82.138.40)
