آینده– یکی از سردترین سیاراتی که تاکنون مستقیماً تصویربرداری شده است، بیش از ده سال بود که دانشمندان را با راز بزرگی روبرو کرده بود. ستاره شناسان می توانستند درخشش ضعیف GJ 504 b، معروف به “سیاره صورتی” را ببینند، اما این نور آنقدر ضعیف بود که امکان بررسی دقیق ترکیب جوی آن را فراهم نمی کرد. اکنون تلسکوپ فضایی جیمز وب برای اولین بار توانسته طیف نوری این سیاره را ثبت کند و نتایج نشان می دهد احتمالا اتمسفر آن پوشیده از ابرهای نمکی است.
بر اساس گزارش فردا، محققان این یافته را اولین شواهد مستقیم از وجود ابرهای نمکی در جو یک جرم آسمانی سرد می دانند. اگرچه بیش از 15 سال پیش وجود چنین ابرهایی در مدلهای نظری پیشبینی شده بود، اما تاکنون هیچ مشاهداتی برای تأیید آن وجود نداشت.
سیاره ای متفاوت از دیگر جهان های شناخته شده
سیاره GJ 504 b اولین بار مستقیماً در سال 2013 تصویربرداری شد. این سیاره به دور ستاره ای شبیه به خورشید در فاصله حدود 57 سال نوری از زمین می چرخد و از همان ابتدا ویژگی های غیرعادی از خود نشان داد.
اکثر سیاراتی که مستقیماً قابل مشاهده هستند دمایی در حدود هزار کلوین یا بیشتر دارند. اما دمای GJ 504 b تنها حدود 564 کلوین (نزدیک به 290 درجه سانتیگراد) است. این دما برای یک سیاره فراخورشیدی بسیار پایین است و آن را به نمونه ای نادر در میان جهان های تصویر شده تبدیل می کند.
دمای پایین مطالعه را دشوار می کرد. اجسام سرد نور بسیار کمتری از خود ساطع می کنند و به همین دلیل تلاش های قبلی برای ثبت طیف نوری این سیاره با تلسکوپ های زمینی موفقیت آمیز نبوده است. دانشمندان تنها توانستند روشنایی کلی آن را اندازه گیری کنند، نه جزئیات شیمیایی جو آن را.
جیمز وب این معمای همیشگی را حل کرد
کاری که سال ها فراتر از توان تلسکوپ های زمینی بود، تلسکوپ جیمز وب در مدت کوتاهی انجام داد. محققان با استفاده از ابزارهای فوق حساس این رصدخانه فضایی، نور سیاره را از درخشش شدید ستاره میزبان جدا کردند و به طیف دقیقی از آن دست یافتند.
بررسی این طیف نشان داد که بخار آب، ترکیبات کربنی و گازهای گوگردی در جو این سیاره وجود دارد. اما نکته شگفتانگیز زمانی آشکار شد که مدلهای جوی بدون ابر نتوانستند دادههای مشاهدهشده را توضیح دهند.
ابرهای نمکی؛ گمشده ای که همه چیز را توضیح می داد
دانشمندان دریافتند که داده های طیفی تنها در صورتی می توانند به درستی بازسازی شوند که حضور ابرها را در مدل های خود لحاظ کنند. آنها به چندین نوع مختلف ابر نگاه کردند و به این نتیجه رسیدند که ابرهای نمکی بیشترین سازگاری را با مشاهدات جیمز وب دارند.
در این سناریو، لایه ای از ذرات نمک در بالای جو قرار دارد و تا حدی اثرات نوری مولکول های زیرین را پنهان می کند. نتیجه طیفی است که تقریباً کاملاً با داده های ثبت شده توسط جیمز وب مطابقت دارد.
اگرچه ایده ابرهای نمکی در نگاه اول عجیب به نظر می رسد، اما در چنین دماهایی کاملاً منطقی است. در اتمسفرهای نسبتا سرد، نمک ها می توانند حالت گازی را ترک کنند و به ذرات مه مانند تبدیل شوند. فرآیندی شبیه به تشکیل ابرهای آبی در جو زمین.
پنجره ای جدید به سیارات سرد
اهمیت این کشف تنها به شناسایی یک نوع ابر محدود نمی شود. این یافته نشان می دهد که اکنون می توان اتمسفر سیارات سردتر را بیشتر شبیه به غول های گازی منظومه شمسی بررسی کرد.
به عنوان مثال، مشتری دارای ابرهای آمونیاک است، اما کشف چنین ساختارهایی تاکنون در سیارات دور دشوار بوده است. GJ 504 b اکنون به نمونه ای ارزشمند برای مطالعه این دسته از جهان ها تبدیل شده است. سیاره ای که به اندازه کافی خنک است که بتواند مانند غول های گازی آشنا منظومه شمسی رفتار کند، در عین حال به اندازه کافی روشن است که ابزارهای پیشرفته ای مانند جیمز وب اسرار پنهان آن را فاش کنند.
