چگونگی تکامل سیارات به تنوعی که در جهان مشاهده میکنیم، همچنان یکی از مهمترین پرسشها برای دانشمندانی است که در حال بررسی چگونگی پیدایش ما و مقصد آیندهمان هستند.
اکنون گروهی از دانشمندان با استفاده از دادههای تلسکوپ فضایی وب، معمایی را حل کردهاند که بیش از ۲۰ سال پیش توسط یک تلسکوپ فضایی قدیمی مطرح شده بود و دانش سیارهشناسان را درباره نحوه شکلگیری اولین سیارات از اتر کیهانی به چالش کشید.
در سال ۲۰۰۳، تلسکوپ فضایی هابل آنچه به نظر میرسید قدیمیترین سیاره شناختهشده باشد را کشف کرد، یک دنیای عظیم که حدود ۱۳ میلیارد سال قدمت داشت. این کشف پرسشهایی را درباره چگونگی تولد چنین سیاراتی در زمانی که ستارگان میزبان آنها نیز جوان بودند و تنها مقادیر کمی از عناصر سنگینتر داشتند، مطرح کرد. عناصر سنگینتر مادهای اساسی در تشکیل سیارات به شکلی که میشناسیم، هستند.
در تحقیق جدید، تیمی از دانشمندان از تلسکوپ وب—یک رصدخانه فضایی پیشرفته که قادر به مشاهده برخی از ابتداییترین نورهای قابلتشخیص است—برای مطالعه ستارگانی در کهکشان مجاور که بهطور مشابه فاقد عناصر سنگین هستند، استفاده کردند. تیم کشف کرد که این ستارگان دارای دیسکهای تشکیلدهنده سیاره هستند و این دیسکها قدیمیتر از دیسکهای اطراف ستارگان جوانتر در کهکشان ما هستند.
 |
| دیسک های تشکیل دهنده سیاره |
گوییدو د مارکی، پژوهشگر مرکز تحقیقات و فناوری فضایی اروپا و نویسنده اصلی این مطالعه، در بیانیهای از ناسا گفت «با تلسکوپ وب، تأیید بسیار قویای از آنچه با هابل مشاهده کردیم، به دست آوردیم و باید نحوه مدلسازی تشکیل سیارات و تکامل اولیه آنها در جهان جوان را بازنگری کنیم.» .
در این تحقیق جدید که اوایل این ماه در مجله *ژورنال اخترفیزیکی* منتشر شد، تیم ستارگان در NGC 346، یک خوشه ستارهزایی در ابر کوچک ماژلانی، را مشاهده کرد. جرم این ستارگان از حدود ۰.۹ برابر جرم خورشید ما تا ۱.۸ برابر جرم خورشید متغیر بود.
تیم دریافت که حتی قدیمیترین ستارگانی که بررسی کردهاند، همچنان در حال جذب گاز هستند و به نظر میرسد ستارگان دیسکهایی در اطراف خود دارند. این یافته مشاهدات هابل از میانه دهه ۲۰۰۰ را تأیید کرد، که نشان میداد ستارگان دهها میلیون ساله هنوز دیسکهای تشکیلدهنده سیاره را حفظ کردهاند—در حالی که معمولاً تصور میشد این دیسکها پس از چند میلیون سال از بین میروند.
به طور خلاصه، تیم در مقاله نوشت که این یافتهها «نشان میدهد که در محیطهای کم فلز، دیسکهای پیرامون ستارگان میتوانند طولانیتر از آنچه قبلاً تصور میشد، باقی بمانند.»
محققان بر این باورند که دیسکهای پیرامون ستارگان ممکن است به دلایل مختلفی ماندگارتر باشند. یک احتمال این است که کمبود عناصر سنگین در واقع به نفع دیسکها عمل میکند و به آنها اجازه میدهد تا بهتر در برابر فشار تابشی ستاره مقاومت کنند؛ فشاری که در غیر این صورت میتوانست به سرعت آنها را پراکنده کند. احتمال دیگر این است که ستارگان شبیه به خورشید از ابرهای گازی بزرگتری شکل میگیرند، که به دلیل اندازه بزرگترشان زمان بیشتری برای پراکندگی نیاز دارند.
«با وجود ماده بیشتر در اطراف ستارگان، فرآیند جذب گاز برای مدت طولانیتری ادامه پیدا میکند.» النا سابی، دانشمند ارشد رصدخانه جمینی بنیاد ملی علوم، که بخشی از NOIRLab این بنیاد است، در همان بیانیه گفت. «دیسکها برای ناپدید شدن حدود 10 برابر زمان بیشتری نیاز دارند. این امر پیامدهایی برای چگونگی تشکیل یک سیاره و نوع معماری سیستم سیارهای در این محیطهای مختلف دارد. این واقعاً هیجانانگیز است.»
تیم پژوهشی از ابزار طیفنگار نزدیک به فروسرخ (NIRSpec) تلسکوپ فضایی وب برای بررسی ستارگان پراکنده در ابر کوچک ماژلانی استفاده کردند. سال گذشته، تیمی از دانشمندان با استفاده از NIRSpec توانستند ابرهای رسی روی یک سیاره فراخورشیدی نزدیک را مشاهده کنند؛ اوایل امسال نیز این ابزار برای کشف اولین «زیگزاگ انیشتین» در فضا استفاده شد. برخلاف طیفنگارهای تلسکوپهای فضایی قدیمیتر، NIRSpec تلسکوپ وب میتواند به طور همزمان ۱۰۰ هدف را مشاهده کند و این توانایی سرعت جمعآوری دادهها و کشفها را به طرز قابل توجهی افزایش میدهد.
بررسی مناطق ستارهزایی باستانی و جوان میتواند به روشنتر شدن منشأ منظومه شمسی خودمان کمک کند که حدود ۴.۶ میلیارد سال قدمت دارد.