کشف یک اتمسفر دارای مولکول های “درخشان” آب در یکی از سیارات خارج از منظومه ی شمسی

برای نخستین بار دانشمندان توانسته اند مولکول های درخشان آب را در اطراف یک سیاره خارج از منظومه ی شمسی پیدا کنند، که بهترین مدرک برای وجود سیاراتی است که دارای لایه استراتوسفر هستند.

گویا آی تی – این کشف بسیار مهم است و می تواند اطلاعات زیادی در مورد علم ژوپیتر (مشتری) های داغ در اختیار ما بگذارد- این سیارات، گروهی از غول های گازی بزرگ هستند که در سراسر کهکشان یافت می شوند، اما حداقل در نزدیکی منظومه ی ما حضور ندارند.
پیش از آنکه از این کشف جدید استراتوسفر بیش از حد ذوق زده شویم، باید توجه کنیم ژوپیترهای داغ مانند سیاره ی تازه کشف شده -WASP-121b، که تقریبا در فاصله ی ۹۰۰ سال نوری زمین قرار دارد – به دلیل جو بسیار داغ آن ها، نشانه هایی از حیات ندارند.
اما داشتن اطلاعات بیشتر در مورد اتمسفر این سیارات می تواند گام مهمی در تشخیص و شناسایی شرایط فیزیکی و شیمیایی دنیاهای ناشناخته باشد؛ دنیاهایی که ممکن است با این کشف جدید، دیگر ناشناخته باقی نماند.

یکی از محققان این پروژه، مارک مارلی از مرکز تحقیقات Ames در ناسا می گوید:” این نتایج بسیار جالب است، چون نشان می‌دهد یکی از ویژگی های مشترک بسیاری از اتمسفرها در منظومه ی شمسی، -لایه ی استراتوسفر گرم – را می توان در سیارات خارج از این منظومه نیز پیدا کرد”.
“اکنون می توانیم فرآیندهای مختلفی را که در اتمسفر سیارات خارجی رخ می دهند، با فرآیند های مشابه ای که در منظومه ی شمسی خودمان اتفاق می افتند مقایسه کنیم.”
این تیم تحقیقاتی با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل، در اتمسفر سیاره ی WASP-121b مولکول های درخشان آب را شناسایی کرده است و بر اساس یک آنالیز طیف بینی نشان داده شده است که مولکول های آب با از دست دادن انرژی به دلیل افزایش حرارت در اتمسفر بسیار داغ سیاره، نور مادون قرمز از خود منتشر می کنند.
وقتی در مورد حرارت بالا صحبت می کنیم، منظور دمایی در حدود ۲۵۰۰ درجه ی سلسیوس ( ۴۶۰۰ درجه ی فارنهایت) در بخش فوقانی اتمسفر است، بنابراین این اتمسفر واقعا داغ است.
در حالی که ما اغلب وجود آب را به عنوان نشانه ای از شانس یافتن حیات روی سیاره های دور دست به شمار می آوریم، احتمال آنکه چنین شرایطی بر سیاره ی WASP-121b حاکم باشد بسیار کم است.

ممکن است فضای این سیاره در چند منطقه مانند مشتری – البته با جرمی معادل ۲/۱ برابر و شعاعی معادل ۹/۱ برابر مشتری- باشد، اما حداقل در یک فاکتور بسیار مهم، اختلاف زیادی با آن دارد.
برخلاف مشتری، که با فاصله ی زیاد و هر ۱۲ سال یکبار به دور خورشید می گردد، مدار بسیار کوتاه سیاره ی WASP-121b موجب می شود که این سیاره تقریبا در ۳/۱ روز یک بار به دور ستاره ی میزبان خود می گردد.
این نزدیکی بسیار زیاد می تواند توجیه کند که چرا ما – یا هر موجود دیگری- نمی تواند روی آن زندگی کند، و اگر این سیاره کمی به ستاره میزبان نزدیک تر بود، احتمالا نیروی گرانش ستاره باعث فروپاشی آن می شد.
در حالی که گرمای جهنمی سیاره به معنای آن است که باید ایده هرگونه بازدید از آن را از سر خود بیرون کنید، وجود این میزان از گرما، فضا را برای درخشیدن مولکول های آب موجود در این سیاره، مناسب کرده است که حتی تا شعاع ۹۰۰ سال نوری قابل مشاهده است.

دریک دمینگ، فضانوردی از دانشگاه ماریلند می گوید:” تا جایی که به سیارات خارج از منظومه ی شمسی مربوط می شود، ما معمولا نمی توانیم از جزئیات این سیارات مشابه سیارات داخل منظومه شمسی مطلع شویم، و باید برای کشف ساختار این سیارات، به تکنیک های غیر مستقیم رو بیاوریم.”
” لایه ی استراتوسفر سیاره ی WASP—۱۲۱b آن چنان داغ است که می تواند موجب درخشیدن بخار آب شود، که پایه ی تحلیل های ما محسوب می شود.”
محققان می گویند که نور درخشان ساتع شده ناشی از افزایش دما به میزان ۵۶۰ درجه سلسیوس (۱۰۰۰ درجه ی فارنهایت) در این سیاره است.
در حالی که هنوز کاملا مشخص نیست چه ترکیبات شیمیایی در لایه ی فوقانی اتمسفر، حجم گسترده ای از نور خورشید را برای این انتقال جذب می کنند، تیم تحقیقاتی احتمال می دهد که مولکول های وانادیوم اکسید و تیتانیوم اکسید در این موضوع دخیل باشند، و تصور می شود که چنین رویدادی تنها در داغ ترین سیارات گازی مشابه مشتری اتفاق می افتد.
حل این معما می تواند به متمرکز شدن مشاهدات آینده برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد دلیل عجیب بودن دنیای سیارات گازی داغ کمک کند و در راستای اصلاح تحقیقات انجام شده برای انواع دیگری از سیارات که ممکن است نشانه هایی از حیات را داشته باشند، موثر واقع شود.
کوین هِنگ، یکی از فضانوردان دانشگاه برن، که این مطالعه را بررسی کرده است می گوید:” مطالعه ی سیارات داغ مشابه مشتری اولین گام برای ارتقا دانش و مهارت، توسعه ی ابزارها و آمادگی برای کشف شرایطی در فضا است که بیشتر به زمین شبیه هستند.”
” این تنها نخستین گام در یک راه طولانی و پر پیچ و خم است.”