هابل نخستین نشانه‌ها از وجود احتمالی آب در سیاره‌های تراپیست-۱ را یافت

* در ۲۲ فوریه‌ی ۲۰۱۷، اخترشناسان خبر یافته شدن هفت سیاره‌ی فراخورشیدی (یا فراسیاره) هم‌اندازه‌ی زمین پیرامون یک ستاره‌ی کوتوله‌ی فراسرد به نام تراپیست-۱ در فاصله‌ی ۴۰ سال نوری را اعلام کردند. بدین ترتیب تراپیست-۱ به عنوان یک سامانه‌ی سیاره‌ای با بیشترین شمار سیاره‌های زمین‌سان که تاکنون یافته شده شناخته شد.

برداشت هنری از سطح یکی از هفت سیاره‌ی زمین‌سان پیرامون ستاره‌ی تراپیست-۱ در فاصله‌ی ۴۰ سال نوری زمین. دستکم سه تا از این هفت سیاره در منطقه‌ی زیست‌پذیر ستاره جای دارند. اندازه‌ی بزرگ‌تر

در پی این کشف، یک گروه بین‌المللی از دانشمندان به رهبری اخترشناس سوییسی، ونسان بوریه از رصدخانه‌ی دانشگاه ژنو، با بهره از تصویربردار طیفی تلسکوپ فضایی (STIS) در تلسکوپ فضایی هابل ناسا، میزان پرتوی فرابنفش دریافتی هر یک از سیاره‌های این سامانه را بررسی کردند.

بوریه می‌گوید: «تابش فرابنفش نقش مهمی در دگرگونی جو سیاره‌ها دارد. همان گونه که در هوای سیاره‌ی خودمان، پرتوهای فرابنفش خورشید مولکول‌ها را می‌شکند، پرتوی فرابنفش ستاره‌ها نیز می‌تواند مولکول‌های بخار آب در جو فراسیاره‌ها را بشکند و اکسیژن و هیدروژن آزاد کند.»

فرابنفشِ کم‌انرژی در فرآیندی به نام نورکافت، مولکول‌های آب را می‌شکند ولی فرابنفشِ پرانرژی (پرتوی XUV) و پرتوهای X لایه‌ی بالایی جو یک سیاره را داغ کرده و باعث می‌شوند اکسیژن و هیدروژنی که در فرآیند نورکافت تولید شده بوده بگریزند.

گاز هیدروژن به دلیل سبک بودنش می‌تواند از جو سیاره جدا شده، و از همین رو توسط تلسکوپ هابل پیرامون سیاره شناسایی شود، و مانند یک نشانگر احتمالی برای بخار آب جَوی به کار رود [۱]. میزان پرتوی فرابنفش دیده شده‌ای که از ستاره‌ی تراپیست-۱ گسیلیده می‌شود، به ما می‌گوید که این سیاره‌ها احتمالا مقدار هنگفتی از آب را در درازنای تاریخشان از دست داده‌اند.

این به ویژه در مورد دو سیاره‌ی درونی سامانه، تراپیست-۱بی و تراپیست-۱سی صدق می‌کند که از همه بیشتر انرژی فرابنفش دریافت می‌کنند. ژولین دووی، یکی از نویسندگان پژوهش از ام‌آی‌تی آمریکا می‌گوید: «سنجش‌های ما نشان می‌دهند که "گریز جوی" می‌تواند نقشی مهم در فرگشت این سیاره‌ها داشته باشد.»

پویانمایی از گردش هر هفت سیاره‌ی زمین‌سان پیرامون ستاره‌ی تراپیست-۱ در صورت فلکی شکارچی
اگر ویدیو اینجا اجرا نشد، می‌توانید آن را در تلگرام یک ستاره در هفت آسمان ببینید

درونی‌ترین سیاره‌های تراپیست-۱ می‌توانند به اندازه‌ی بیش از ۲۰ برابر آب‌های اقیانوس‌های زمین را در ۸ میلیارد سال گذشته از دست داده باشند. ولی سیاره‌های بیرونیِ سامانه، از جمله سیاره‌های ئی، اف، و جی که در کمربند زندگی (منطقه‌ی زیست‌پذیر) سامانه جای دارند، می‌بایست آب بسیار کمتری از دست داده باشند، که یعنی احتمالا مقداری آب بر روی سطحشان نگه داشته‌اند [۲]. نرخ برآورد شده‌ی دسترفت آب و همجنین نرخ آزادسازی ژئوفیزیکی آب هم از این دیگاه پشتیبانی می‌کنند که بیرونی‌ترین و بزرگ‌ترین سیاره‌ها آب‌هایشان را نگه داشته‌اند. ولی با داده‌ها و تلسکوپ‌های کنونی نمی‌توان به نتیجه‌ای قطعی درباره‌ی محتوای آب سیاره‌های سامانه‌ی تراپیست-۱ رسید.

بوریه در پایان می‌گوید: «اگرچه سنجش‌های ما نشان می‌دهند که سیاره‌های بیرونی بهترین نامزدها برای جستجوی آب به کمک تلسکوپ فضایی جیمز وب در آینده خواهند بود، ولی همچنین نشان می‌دهند که برای تعیین سرشت سیاره‌های تراپیست-۱ و توان زیست‌پذیریشان، نیازمند بررسی‌های نظری و رصدهای تکمیلی در همه‌ی طول موج‌ها هستیم.»

پژوهشنامه‌ی این دانشمندان درین باره در نشریه‌ی آسترونومیکال جورنال منتشر شده.

--------------------------------------------

یادداشت‌ها:

۱] این بخش یک جو به نام برون‌سپهر یا اگزوسفر شناخته می‌شود. برون‌سپهر زمین به طور عمده از هیدروژن و اندکی هلیوم، دی اکسید کربن، و اکسیژن اتمی تشکیل شده.

۲] بر پایه‌ی سنجش‌ها، هر یک از این سه سیاره می‌تواند به اندازه‌ی کمتر از ۳ برابر آب‌های اقیانوس‌های زمین از دست داده باشد.

--------------------------------------------

کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

http://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

Earth - planet - dwarf star - TRAPPIST-1 - planetary system - Swiss - Vincent Bourrier - Observatoire de l’Université de Genève - Space Telescope Imaging Spectrograph - STIS - NASA - ESA - Hubble Space Telescope - ultraviolet - molecule - water - exoplanet - hydrogen - oxygen photodissociation - XUV - X-ray - TRAPPIST-1b - TRAPPIST-1c - Julien de Wit - MIT - USA - habitable zone - James Webb Space Telescope - wavelength - exosphere - helium - carbon dioxide - atomic oxygen

منبع: spacetelescope 

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان