جیمز وب چگونه سیارات شبیه به زمین را کشف میکند؟
تاریخ انتشار: ۱۱ شهریور ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۵۹۰۶۳۶۸
ایتنا - تلسکوپ فضایی جیمز وب بزرگترین تلسکوپ فضایی است که تاکنون به فضا پرتاب شده است.
سیارات فراخورشیدی، سیارههایی فراتر از منظومه شمسی ما، مجموعهای پراکنده و درهم برهماند: برخی از این سیارات مانند مشتری غولهای گازیاند اما به دلیل اینکه گردش آنها به دور ستاره خود در مقایسه با گردش عطارد به دور خورشید، در فاصله مداری نزدیکتری انجام میشود، بسیار داغاند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمیشوند!
و برخی از آنها ممکن است روزگاری میزبان حیات بوده باشند؛ آنطور که ما حیات را میشناسیم یا حتی نمی شناسیم.
دانشمندان از دهه ۱۹۹۰ به این سو هزاران مورد از این سیارات را کشف کردهاند و دانش سیارات فراخورشیدی در حال حاضر، طرز تفکر دانشمندان در مورد گیتی و جایگاه ما در آن را تغییر داده است.
اما با پرتاب تلسکوپ فضایی جیمز وب در دسامبر ۲۰۲۱، دانش سیارات فراخورشیدی به دوران جدیدی وارد شد.
تلسکوپ جیمز وب دارای ابزارهای جدید و حساسی است که برای کار با رصدخانهها طراحی شدهاند. همچنین برای بررسی دقیق سیارات فراخورشیدی و رمزگشایی از اسرار آنها و مشخص کردن مواد شیمیایی موجود در اتمسفر آنها که به ترسیم تاریخچه و تکامل آنان کمک میکند و نیز برای شناسایی شرایط اقلیمی فعلی آنها و شاید یافتن نشانههای فعالیت زیستی حیات بیگانه، به توان رصدی منحصربهفرد و قدرتمندی مجهز شده است.
هرآنچه باید در مورد تلسکوپ جیمز وب و سیارات فراخورشیدی بدانید، در اینجا آوردهایم.
سیاره فراخورشیدی چیست؟
سیاره فراخورشیدی سیارهای است که بخشی از منظومه شمسی ما نیست؛ یعنی به دور خورشید نمیگردد. این [گروه از سیارات] ممکن است شامل سیارات سرگردان هم باشد، یعنی سیاراتی که از منظومه ستارهای خود به بیرون پرتاب شدهاند تا در فضای بینستارهای گردش کنند اما سیارات فراخورشیدی، آنگونه که امروزه شناخته شدهاند، به دور ستارگان دیگر میچرخند.
تاکنون بیش از پنج هزار سیاره فراخورشیدی کشف شده که بیشتر آنها سیاراتی بزرگتری به اندازه مشتری یا نپتوناند. دلیل آن هم این است که تشخیص چنین اجرام کوچکی در فواصل بسیار دور، در مجاورت یک جسم بسیار درخشان مانند ستاره، دشوار است.
تلسکوپ فضایی جیمز وب چیست؟
تلسکوپ فضایی جیمز وب بزرگترین تلسکوپ فضایی است که تاکنون به فضا پرتاب شده است.
وب سرانجام در روز کریسمس سال ۲۰۲۱، پس از بیش از ۲۰ سال تلاش برای توسعه و ساخت آن، به فضا پرتاب شد و نزدیک به یک ماه طول کشید تا به مدار عملیاتی خود در فاصله حدود یک میلیون مایلی (یک میلیون و ۶۰۰ هزار کیلومتری) از زمین برسد.
جیمز وب دارای یک آینه اصلی به قطر ۱۶ پا (۶.۵ متر) است که از ۱۸ قطعه آینه بریلیومی با روکش طلا تشکیل و برای جمعآوری نور از انتهای طیف فروسرخ تنظیم شده است. این برای تشخیص اجسام بسیار کمنور و دور که بخشی از ماموریت وب است، طیف بسامدی عالی به شمار میرود. همچنین برای طیفسنجی مفید است؛ چرا که ماهیت مولکولی اجسام دور را با تفکیک نور ساطعشده از آنها بر اساس بسامد مشخص میکند. از آنجایی که مواد شیمیایی و عناصر مختلف نور فروسرخ را در بسامدهای مختلف جذب میکنند، الگوی جذبی میتواند اطلاعاتی را در این باره که اجسام دوردست از چه چیزی ساخته شدهاند، در اختیار دانشمندان قرار دهد.
اینجا جایی است که تلسکوپ فضایی جیمز وب و علم سیارات فراخورشیدی با هم تلاقی میکنند.
سیارات فراخورشیدی چگونه کشف میشوند؟
تلسکوپهای رصد سیارات فراخورشیدی مانند ماهواره نقشهبردار فراخورشیدی گذرا ناسا، «تس» (Tess)، که از زمان پرتاب آن در سال ۲۰۱۸ بیش از دو هزار سیاره فراخورشیدی را کشف کرد، اغلب این سیارات را از طریق رصد ستارگان نامزد میزبانی سیاره فراخورشیدی از فاصله بسیار نزدیک پیدا میکند.
تس نمیتواند تصویر مستقیم یک سیاره دور را تشخیص دهد اما میتواند از زاویه دید خود، افت میزان درخشندگی یک ستاره دوردست را در زمانی که یک سیاره از مقابل آن ستاره عبور میکند، اندازه بگیرد. چنین عبوری یک گذر است و این روش یافتن سیارات فراخورشیدی به عنوان روش «گذر» (transit) شناخته میشود.
جیمز وب سیارات فراخورشیدی را چگونه بررسی خواهد کرد؟
تلسکوپ وب تنها یک رصدکننده و کاوشگر سیارات فراخورشیدی نیست. وب با استفاده از اپتیک قدرتمند و طیفسنج فروسرخ خود این امکان را دارد که سیارات فراخورشیدی از قبل شناختهشده را رصد و نور ستارهها را که از اتمسفر این سیارات عبور میکنند، اندازهگیری کند تا دریابد در هوای آنها چه ترکیبهایی وجود دارد و اینکه این ترکیبها به چه میزاناند. هنگامی که در روز ۱۲ ژوییه، نتایج پنج رصد نخست وب برای عموم منتشر شد، یکی از آن مشاهدات عکس نبود، بلکه طیف سیاره فراخورشیدی «وسپ۲۹بی» (Wasp 29 b) بود.
نتایج اخیر که با پژوهشهای بیشتر روی نخستین طیف سیاره فراخورشیدی ارسالی از تلسکوپ جیمز وب به دست آمد، برای اولین بار حضور فراوان و آشکار دیاکسیدکربن در اتمسفر یک سیاره فراخورشیدی را نشان داد و موجب شد دانشمندان از آنچه ممکن است تلسکوپ جیمز وب در آینده روی سیارات فراخورشیدی دیگر آشکار کند شگفتزده شوند. تغییرها در ترکیب اتمسفر و در وهله اول افزایش اکسیژن، از پدیدار شدن نوعی از حیات خبر میدهد که ما روی زمین میشناسیم. انتظار میرود ماموریت تلسکوپ جیمز وب که اخیرا آغاز شد، بیش از یک دهه طول بکشد و چه بسا چنین گذری را در دنیایی بیگانه و دوردست اما شبیه زمین که حاوی اکسیژن است، ثبت کند.
منبع: ایندیپندنت
منبع: ايتنا
کلیدواژه: سیاره فراخورشیدی تلسکوپ فضایی جیمز وب تلسکوپ فضایی جیمز وب سیارات فراخورشیدی سیاره فراخورشیدی تلسکوپ جیمز وب پرتاب شد شده اند
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را بهطور اتوماتیک از وبسایت www.itna.ir دریافت کردهاست، لذا منبع این خبر، وبسایت «ايتنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۵۹۰۶۳۶۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتیکه در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
دورترین چیزی که میتوانیم در آسمان ببینیم چیست؟
به گزارش تابناک، نزدیکترین منظومه ستارهای مشاهدهپذیر برای ما آلفا قنطورس است که حدود ۴٫۲۵ سال نوری از زمین فاصله دارد. نزدیکترین ستاره در این منظومهی سه ستارهای پروکسیما قنطورس است، اما به دلیل اینکه از نوع کوتوله سرخ محسوب میشود، آنقدر کمنور است که بدون تلسکوپ به چشم نمیآید. زومیت بهنقل از اسپیسداتکام، نوشت: دورترین ستارهای که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده است، V762 Cas، یک ستاره متغیر است که در فاصله ۱۶ هزار سال نوری ما قرار دارد. اگرچه این ستاره احتمالا ۱۰۰ هزار برابر درخشندهتر از خورشید است، این فاصله عظیم به این معنا است که در شرایط ایدهآل در لبهی دید در شب یک انسان معمولی قرار دارد.
میدانی از کهکشانهای دور که توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب ثبت شده است.همهی ستارههایی که بدون تلسکوپ میتوانیم ببینیم، بسیار بزرگتر از خورشید هستند. ستارههایی مانند خورشید و ستارههای کوچکتر به قدری کمنور هستند که نمیتوانند بر فاصله بین خود تا زمین غلبه کنند و به این دلیل برای ما قابل مشاهده نیستند. بدینترتیب، حدود ۹ هزار ستارهی قابل مشاهده و بیش از یک میلیون ستاره غیرقابل مشاهده در فاصله ما تا V762 Cas وجود دارد.
درحالیکه V762 Cas دورترین ستارهای است که میتوانیم با چشم غیرمسلح ببینیم، دورترین جرمی نیست که بدون تلسکوپ میتوانیم ببینیم. این افتخار نصیب کهکشان آندرومِدا میشود.
نزدیکترین منظومه ستارهای قابل مشاهده برای ما آلفا قنطورس است
وقتی به کهکشان آندرومدا نگاه میکنیم که دارای بیش از یک تریلیون ستاره است، به چشم ما به شکل تکه مبهمی با اندازهای در حدود مُشت باز دیده میشود. وقتی به آندرومدا نگاه میکنید، نوری را دریافت میکنید که سفر خود را بیش از ۲٫۵ میلیون سال پیش آغاز کرده است.
برخی از درخششها و انفجارها تا سطوح بالایی از روشنایی میرسند و بهطور موقت حتی از فواصل بسیار دور دیده میشوند. بهعنوان مثال، در سال ۲۰۰۸ انفجار پرتو گاما GRB 080319B به مدت حدود ۳۰ ثانیه با چشم غیرمسلح قابل مشاهده بود، گرچه در فاصله بیش از ۷٫۵ میلیارد سال نوری از ما قرار داشت. این بدان معنا است که وقتی نور این انفجار پرتو گاما سفر خود را برای اولین بار آغاز کرد، منظومه شمسی هنوز شکل نگرفته بود.
هنگامی که گالیله تلسکوپ نجومی را در اوایل دهه ۱۶۰۰ کامل کرد، دنیایی تازه رو به چشمهای ما گشوده شد. تلسکوپها به ما این امکان را میدهند که اجرام کمنورتر را ببینیم، زیرا میتوانند نور بیشتری را جمع کنند و تصاویر را بزرگنمایی میکنند.
بااینحال حتی با پیشرفتهترین تلسکوپهای زمینی و فضایی و جامعترین بررسیها، موفق شدهایم کمتر از ۳ درصد از کل ستارههای درون کهکشان راه شیری و کمتر از یک درصد از کهکشانها در جهان قابل مشاهده را نقشهبرداری کنیم. دورترین کهکشانها هنوز در دسترس ما نیستند؛ آنها به قدری کمنور و کوچک هستند که نمیتوانیم آنها را تشخیص دهیم.
دوربین فروسرخ نزدیک تلسکوپ فضایی جیمز وب ناحیهای به وسعت ۵۰ سال نوری از مرکز متراکم کهکشان راه شیری را نشان میدهد. طبق تخمینها، در این ناحیه از کمان سی ۵۰۰ هزار ستاره و همچنین برخی از اجسامی که هنوز شناسایی نشدهاند، میدرخشند.
طبیعت ترفند کوچکی در اختیار ما قرار داده است که گاهی میتوانیم از آن استفاده کنیم تا عمق بیشتری از کیهان را ببینیم. وقتی نور ستاره یا کهکشانی دور از خوشه عظیمی عبور میکند، گرانش خوشه میتواند تصویر را بزرگتر (در مواردی ۱۰ هزار برابر یا حتی بیشتر) کند.
ازطریق همین پدیده همگرایی گرانشی است که اخترشناسان توانستهاند دورترین ستاره شناختهشده یعنی ایرندل را شناسایی کنند که درحالحاضر در فاصله بیش از ۲۸ میلیارد سال نوری از ما قرار دارد. ستاره ایرندل ۹۰۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ به صحنه کیهان رسید و از نسلهای اول ستارههایی بود که در کیهان ظاهر شدند.
دورترین جرمی که بدون تلسکوپ میتوانیم ببینیم، کهکشان آندرودا است
ستارهشناسان با بهرهبرداری از تکنیکی شبیه همگرایی گرانشی، از تلسکوپ فضایی جیمز وب استفاده کردند تا فاصله زمین تا دورترین کهکشان شناختهشده یعنی JADES-GS-z13-0 را بهطور دقیق اندازهگیری کنند. این کهکشان هماکنون در فاصله بیش از ۳۳٫۶ میلیارد سال نوری ما قرار دارد و زمانی تشکیل شد که جهان ما ۴۰۰ میلیون ساله بود.
فراتر از آن، همچنان میتوانیم اجرام کیهانی را ببینیم، اما برای دیدن آنها باید از طول موجهای دیگر نور استفاده کنیم.
در محدوده ریزموج، ما توسط درخشش تابش زمینهٔ کیهانی احاطه شدهایم که نور آن زمانی تولید شده است که جهان ۳۸۰ هزار ساله بود و از پلاسما به گاز خنثی تبدیل شد. این نور از آن زمان کیهان را غرق کرده است و تقریبا در مرز جهان قابل مشاهده قرار دارد.
ستارهشناسان حدس میزنند سیگنالهای قدیمیتری نیز وجود دارد. برای مثال، فرایندهای عجیب و غریب در اولین لحظات بیگبنگ سیلی از ذرات شبحمانند معروف به نوترینو را ایجاد کرد و جستجو برای یافتن آن همچنان ادامه دارد.
حتی فرایندهای عجیبتر در ثانیهی نخست بیگبنگ احتمالا کیهان را غرق امواج گرانشی کرد. ماموریتهای پیشنهادی مانند «دیدهبان بیگ بنگ» ممکن است آثار ضعیف این سیگنال باقیمانده را ثبت کنند و در این صورت، این سیگنالها دورترین چیزی خواهد بود که میتوانیم تشخیص دهیم.