کاوش ژرفای مشتری در جستجوی آب

* توفان پرآوازه‌ و دیرپای مشتری -لکه‌ی سرخ بزرگ- شاید یک راز شگفت‌انگیز درباره‌ی سیاره‌اش را آشکار کرده باشد: این سیاره‌ی غول پیکر می‌تواند آب داشته باشد.

مشتری دنیای ویژه‌ایست. بزرگ‌ترین سیاره‌ی سامانه‌ی خورشیدی است و به احتمال بسیار نخستین جرم بزرگی‌ست که از برافزایش عنصرهای به جا مانده از خورشید درست شده، از همین رو جای شگفتی نیست که زمانی پژوهشگران فکر می‌کردند همنهش (ترکیب) آن با خورشید یکسانست.

در این پویانمایی به درون ابرهای مشتری در ناحیه‌ی لکه‌ی سرخ بزرگ فرو رفته و باز می‌گردیم. ویدیو از فراز ۳۰۰۰ کیلومتری قله‌ی ابرهای سیاره آغاز می‌شود. نوار سمت چپ فرازا را نشان می‌دهد. نوار دومی که پدیدار می‌شود افزایش چشمگیر دما را که در پی فرو رفتن در ابرها رخ می‌دهد را می‌نمایاند. در پایان، کاوشگر خیالی ما از درون لکه‌ی سرخ بزرگ بیرون می‌آید

ولی بررسی‌های این چند دهه‌ی گذشته نشانگر مشتری‌ای بسیار پیچیده‌تر بود. یکی از دانشمندان ناسا، گوردون بیوراکر، در پژوهشی تازه نشانه‌های آب را در لکه‌ی سرخ بزرگ این سیاره یافته است.

بیوراکر می‌گوید: «ماه‌های مشتری به طور عمده از آب یخ‌زده‌اند، پس دور و بر آن کلی آب هست. چرا نباید این سیاره -که یک چاه گرانشی غول پیکر است و همه چیز را در خود فرو می‌برد- خودش هم پرآب باشد؟»

بیوراکر و همکارانش داده‌های تابشی تلسکوپ کک (حسمندترین تلسکوپ فروسرخ روی زمین) و تاسیسات تلسکوپی فروسرخ ناسا (IRTF) را گردآوری کردند.

آنها برای تکمیل مشاهداتشان، داده‌های فضاپیمای جونو که نسبت به فضاپیماهای پیشین، می‌تواند تا ژرفای بیشتری از ابرهای مشتری را بکاود را هم به بررسی‌هایشان افزودند. جونو در مداری ۵۳ روزه به گرد مشتری می‌چرخد.

این پژوهشگران به کمک دستگاه‌های روی زمین، تابش گرمایی‌ای که از ژرفای درون لکه‌ی سرخ بزرگ می‌آید را ثبت کردند. آنها دریافتند که بالای ابرهای این منطقه‌ی پرآشوب، شناسه‌های شیمیایی آب وجود دارد. مدل‌ها، هم مدل‌های نظری و هم رایانه‌ای، یافته‌ی آنها از وجود آب "فراوان" در مشتری پشتیبانی را می‌کنند.

این پژوهشگران پی بردند که ژرف‌ترین لایه‌های ابریِ آبدار در لکه‌ی سرخ بزرگ فشاری در اندازه‌ی ۵ بار، یا پنج برابر فشار هوای زمین دارند، جایی که دماها به اندازه‌ی نقطه‌ی یخ زدن (انجماد) آب می‌رسد.

به نظر می‌آید این ژرفا، و همچنین سطح‌هایی از مونوکسید کربن که دانشمندان در مشتری شناسایی کرده‌اند، این را تایید می‌کنند که مشتری پر از اکسیژن است، و از آنجایی که مشتری به هیدروژن فراوانش هم شناخته شده است، پس اجزای سازنده‌ی آب را دارد.

لکه‌ی سرخ بزرگ همان بخش تقریبا تیره در میانه‌های این تصویر فروسرخِ مشتری است. این لکه تیره است زیرا ابرهای فشرده‌ی آن جلوی تابش‌های گرمایی که از زیرش می‌آیند را گرفته. نوار زردرنگ بخشی از لکه‌ی سرخ بزرگ را نشان می‌دهد که این پژوهش رویش انجام شده. اندازه‌ی بزرگ‌تر

ولی مشتری چقدر آب می‌تواند داشته باشد؟ پژوهشگران می‌گویند پاسخ این پرسش نیاز به رصدهای بیشتر دارد.

استیون لوین، یکی از دانشمندان پروژه‌ی جونو می گوید: «فراوانی آب در مشتری می‌تواند چیزهای بسیاری درباره‌ی چگونگی پیدایش این سیاره‌ی غول‌پیکر به ما بگوید، ولی تنها زمانی که بتوانیم میزان آب در کل سیاره را بفهمیم.»

اگر رصدهای آینده‌ی جونو هم وجود آب در مشتری را تایید کند، و نقشه‌برداری دقیق از آن انجام دهد، این می‌تواند در تعیین بود و نبود آب در دیگر غول‌های گازی هم به ما کمک کند.

ایمی سایمون، دانشمند ناسا می‌گوید: «اگر این درست باشد، می‌توانیم درباره‌ی جاهای دیگر هم به کارش ببریم، مانند کیوان، اورانوس، یا نپتون، جاهایی که برایشان جونویی نداریم.»

گزارش این دانشمندان در شماره‌ی ۱۷ اوت آسترونومیکال جورنال منتشر شده است.

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

تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

twitter.com/1star_7sky

واژه‌نامه:

Jupiter - Great Red Spot - planet - water - solar system - element - NASA - sun - Gordon Bjoraker - moon - gravity well - Mauna Kea - Hawaii - Infrared Telescope Facility - infrared - Earth - Keck Observatory - Juno - thermal radiation - carbon monoxide - oxygen - hydrogen - Steven Levin - gas giant -Saturn - Uranus - Neptune - Amy Simon - The Astronomical Journal

منبع: Space.com

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان