به نقل از «آنا»

آیا زحل در شکل‌گیری قمرهای مشتری نقش داشته است؟

تاریخ انتشار: ۱ اردیبهشت ۱۳۹۷ | کد خبر: ۱۸۱۶۶۰۳۷

پژوهشگران فرانسوی ادعا کرده‌اند شاید سیاره زحل، یکی از دلایل اساسی تولد قمرهای مشتری و شکل‌گیری آنها بوده باشد.

به گزارش گروه رسانه‌های دیگر خبرگزاری آنا، پژوهشگران در بررسی جدیدی ادعا کرده‌اند ممکن است سیاره زحل، نقشی اساسی در تولد بزرگ‌ترین قمرهای مشتری داشته باشد.

به گفته پژوهشگران، شاید این بررسی، موضوع قمرهای غول‌پیکر و احتمالا قابل سکونت اطراف سیاره‌های بیگانه را مشخص کند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

چهار قمر بزرگ مشتری یعنی آیو (Io)، اروپا (Europa)، گانیمد (Ganymede) و کالیستو (Callisto) که به قمرهای گالیله‌ای (Galilean moons) مشهور هستند، پس از این‌که گالیلئو گالیله در سال 1610 آنها را کشف کرد، نام‌گذاری شدند. همه این قمرها، از سیاره پلوتو بزرگ‌تر هستند و گانیمد، بزرگ‌ترین قمر در منظومه شمسی، حتی از سیاره عطارد هم بزرگ‌تر است.

بررسی‌های پیشین، نشان داده بودند که گانیمد و کالیستو، در زیر پوسته یخی خود، اقیانوس‌هایی را جای داده‌اند. از آنجا که زندگی فقط در مکان‌هایی است که در آنها آب وجود دارد، این ادعا، احتمال قابل سکونت بودن قمرها را پدید آورد و دانشمندان را بر آن داشت تا به قابل سکونت بودن قمرهای خارج از منظومه شمسی فکر کنند. در هر حال، آنچه در مورد این موضوع، ناشناخته باقی ماند، چگونگی شکل‌گیری قمرها در داخل و یا خارج از منظومه شمسی است.

بر اساس پژوهش‌های گذشته، قمرهای گالیله‌ای، از ماده‌ای تشکیل شده‌اند که در طول آخرین مراحل شکل‌گیری مشتری، این سیاره غول‌پیکر را احاطه کرده بود؛ اما محل شکل‌گیری این ماده و چگونگی احاطه مشتری توسط آن، نامشخص است.

در هر حال، این پژوهش‌ها نشان دادند هنگامی که مشتری با این حلقه گاز و غبار که خورشید تازه متولد شده را احاطه کرده بود، ادغام شد، شکافی در قرص پیش سیاره‌ای ایجاد کرد. این شکاف، چالشی برای توضیح چگونگی جمع‌آوری مواد جامد کافی توسط مشتری برای شکل دادن به قمرهای گالیله‌ای بزرگش، پدید آورد.

اکنون، پژوهشگران ادعا می‌کنند که ممکن است قمرهای گالیله‌ای، با کمک زحل شکل گرفته باشند. توماس رونت، متخصص علوم نجومی دانشگاه اکس‌مارسی (AMU) در فرانسه، در مصاحبه‌ای گفت: «آشکار کردن نقش اساسی زحل در رساندن توده‌های قمرهای گالیله، بسیار هیجان‌انگیز بود».

دانشمندان، مدل‌های رایانه‌ای از شکافی که مشتری در قرص پیش سیاره‌ای ایجاد کرده بود، ابداع کردند. آنها دریافتند که به مرور زمان، در لبه خارجی این شکاف، ذخیره‌ای از خرده‌ سیاره، توده‌های تشکیل‌دهنده سیارات، انباشته شده است.

آنها همچنین دریافتند که ممکن است هسته زحل، درون این ذخیره خرده‌سیاره‌ای شکل گرفته و یا به درون آن، کوچ کرده باشد. همچنین امکان دارد کشش گرانشی هسته، اجرامی را به سوی مشتری و منظومه شمسی پراکنده و ماده کافی را برای شکل دادن به قمرهای گالیله‌ای در مدارهای کنونی، فراهم کرده باشد.

علاوه بر این، پژوهشگران دریافتند که ممکن است اثرات زحل بر این ذخیره خرده‌سیاره‌ای، کمربند اصلی سیارک‌ها را بین مریخ و مشتری قرار داده است و به پراکندگی یخ در منظومه شمسی و غنی کردن آنها با آب، کمک کرده باشد.

رونت ادامه داد: «این یافته‌ها، بر چگونگی حضور سیاره‌های غول‌پیکر در شکل دادن به سیستم‌های سیاره‌ای و پخش اجسام جزیی، تاکید دارند».

یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهند که ممکن است قمرهای بزرگ، بیشتر در اطراف سیاراتی داخل منظومه‌های چندسیاره‌ای شکل گرفته باشند نه منظومه‌های تک‌سیاره‌ای.

اگر قمرهای گالیله‌ای و سیارک‌های غنی از کربن درون کمربند اصلی، یک ریشه معمول داشته باشند، ماموریت‌های آینده به مشتری مانند ماموریت فضاپیمای بیناسیاره‌ای آژانس فضایی اروپا موسوم به جستجوگر قمرهای یخی مشتری، به آزمایش ایده تاثیر زحل بر تاریخ هر دو گروه، کمک خواهد کرد.

به گفته رونت، اگر ثابت شود که هر دو گروه، ذخیره مشابهی از توده‌های تشکیل‌دهنده دارند، پژوهش‌های آینده می‌توانند دلیل ترکیب‌بندی متفاوت قمرهای گالیله را بررسی کنند.

منبع: ایسنا

منبع: آنا

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۱۸۱۶۶۰۳۷ 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:

نقشه‌ تلسکوپ فضایی «جیمز وب» از آب‌وهوای یک سیاره فراخورشیدی

«تلسکوپ فضایی جیمز وب» به پژوهشگران در نقشه‌برداری از آب‌وهوای یک سیاره فراخورشیدی کمک کرد.

به گزارش ایسنا، یک گروه بین‌المللی از پژوهشگران با موفقیت از «تلسکوپ فضایی جیمز وب» برای ترسیم نقشه آب‌وهوایی یک سیاره فراخورشیدی غول‌پیکر گازی داغ استفاده کردند.

به نقل از ناسا، بررسی‌های دقیق در طیف گسترده‌ای از نور فروسرخ میانی، همراه با مدل‌های سه‌بعدی آب‌وهوا و مشاهدات پیشین تلسکوپ‌های دیگر، وجود ابرهای متراکم و مرتفع را نشان می‌دهند که آسمان را هنگام روز و شب می‌پوشانند و همچنین، بادهای استوایی را به نمایش می‌گذارند که گازهای جوی را با سرعت ۵۰۰۰ مایل در ساعت در اطراف سیاره فراخورشیدی «WASP-43 b» ادغام می‌کنند.

این جدیدترین نمایش علم سیارات فراخورشیدی به شمار می‌رود که اکنون با توانایی خارق‌العاده جیمز وب برای بررسی تغییرات دما و تشخیص گازهای اتمسفر در تریلیون‌ها مایل دورتر امکان‌پذیر شده است.

سیاره فراخورشیدی WASP-43 b یک نوع «مشتری داغ»(Hot Jupiter) است. این سیاره هم‌اندازه مشتری عمدتا از هیدروژن و هلیوم ساخته شده و بسیار داغ‌تر از سایر سیارات غول‌پیکر منظومه شمسی است. اگرچه ستاره آن کوچک‌تر و سردتر از خورشید است اما WASP-43 b در فاصله ۱.۳ میلیون مایلی می‌چرخد که کمتر از یک بیست و پنجم فاصله بین عطارد و خورشید است.

با چنین مداری، سیاره از نظر جزر و مدی قفل می‌شود؛ به این معنی که یک طرف آن به طور مداوم روشن است و طرف دیگر در تاریکی دائمی قرار دارد. اگرچه طرف شب هرگز هیچ تابش مستقیمی را از ستاره دریافت نمی‌کند اما بادهای شدید در حال وزش به سمت شرق، گرما را از طرف روز به اطراف انتقال می‌دهند.

از زمان کشف سیاره WASP-43 b در سال ۲۰۱۱، تلسکوپ‌های متعددی از جمله «تلسکوپ فضایی هابل» و «تلسکوپ فضایی اسپیتزر» آن را رصد کرده‌اند. «تیلور بل»(Taylor Bell) پژوهشگر «مؤسسه تحقیقات محیطی منطقه خلیج»(BAERI) و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: با تلسکوپ فضایی هابل، به وضوح می‌توانیم ببینیم که بخار آب در طرف روز سیاره وجود دارد. هابل و اسپیتزر هر دو نشان دادند که ممکن است ابرهایی در سمت شب وجود داشته باشند اما ما به بررسی‌های دقیق‌تر با تلسکوپ فضایی جیمز وب نیاز داشتیم تا نقشه‌برداری را از دما، پوشش ابر، بادها و ترکیب دقیق‌تر اتمسفر در سراسر سیاره آغاز کنیم.

اگرچه WASP-43 b آن قدر کوچک، کم‌نور و نزدیک به ستاره خود است که تلسکوپ نمی‌تواند مستقیما آن را ببیند اما دوره مداری کوتاه سیاره که تنها ۱۹.۵ ساعت است، آن را برای «طیف‌سنجی منحنی فاز» ایده‌آل می‌کند. روش طیف‌سنجی منحنی فاز شامل بررسی تغییرات کوچک در روشنایی منظومه ستاره-سیاره در حالی است که سیاره به دور ستاره می‌چرخد.

از آنجا که مقدار نور فروسرخ میانی منتشرشده از یک جرم تا حد زیادی به گرمای آن بستگی دارد، داده‌های روشنایی جیمز وب را می‌توان برای محاسبه دمای سیاره مورد استفاده قرار داد.

این گروه پژوهشی به مدت بیش از ۲۴ ساعت از «دستگاه فروسرخ میانی»(MIRI) جیمز وب برای اندازه‌گیری نور منظومه WASP-43 در هر ۱۰ ثانیه استفاده کردند. بل توضیح داد: ما با مشاهده کل یک مدار توانستیم دمای طرف‌های متفاوت سیاره را هنگام چرخش در دید محاسبه کنیم. براساس این محاسبات، ما توانستیم نقشه‌ای را از دمای سراسر سیاره بسازیم.

اندازه‌گیری‌ها نشان می‌دهند که دمای هوای طرف روز سیاره به طور میانگین ​​نزدیک به ۱۲۵۰ درجه سلسیوس است؛ در حالی که دمای طرف شب به ۶۰۰ درجه سلسیوس می‌رسد و به طور قابل توجهی خنک‌تر است. این داده‌ها به یافتن داغ‌ترین نقطه روی سیاره کمک می‌کنند که از نقطه‌ دریافت‌کننده بیشترین تشعشعات ستاره‌ای، کمی به سمت شرق جابه‌جا می‌شود. این تغییر به دلیل وزش بادهایی رخ می‌دهد که هوای گرم را به سمت شرق حرکت می‌دهند.

«مایکل رومن»(Michael Roman) پژوهشگر «دانشگاه لستر»(University of Leicester) و از پژوهشگران این پروژه گفت: این واقعیت که ما می‌توانیم دما را به این روش ترسیم کنیم، گواه واقعی بر حساسیت و ثبات جیمز وب است.

پژوهشگران برای تفسیر نقشه، از مدل‌های جوی سه‌بعدی پیچیده مانند مدل‌هایی استفاده کردند که برای درک آب‌وهوا و اقلیم روی زمین به کار می‌روند. تحلیل‌ها نشان می‌دهند که طرف شب سیاره احتمالا در یک لایه متراکم و مرتفع از ابرها پوشیده شده است و این لایه، مانع راه یافتن بخشی از نور فروسرخ به فضا می‌شود. در نتیجه، اگرچه طرف شب بسیار گرم است اما نسبت به زمانی که ابری در آن وجود نداشته، کم‌نورتر و خنک‌تر به نظر می‌رسد.

طیف گسترده نور فروسرخ میانی که توسط جیمز وب گرفته شده است، اندازه‌گیری میزان بخار آب و متان اطراف سیاره را ممکن می‌سازد. «جوآنا بارستو»(Joanna Barstow) پژوهشگر «دانشگاه آزاد انگلستان»(The Open University of UK) و از پژوهشگران این پروژه گفت: جیمز وب به ما فرصت داده است تا دقیقا متوجه شویم کدام مولکول‌ها را می‌بینیم و محدودیت‌هایی را برای فراوانی آنها قائل شویم.

طیف‌های بررسی‌شده نور، نشانه‌های آشکاری را از بخار آب در طرف شب و طرف روز سیاره نشان می‌دهند که اطلاعات بیشتری را درباره تراکم ابرها و ارتفاع آنها در جو ارائه می‌کنند.

همچنین، پژوهشگران با کمال تعجب دریافتند که داده‌ها کمبود متان را در همه نقاط جو نشان می‌دهند. از آنجا که روز برای وجود متان خیلی گرم است، متان باید هنگام شب خنک‌تر، پایدار و قابل تشخیص باشد.

بارستو توضیح داد: این واقعیت که ما متان نمی‌بینیم، به ما می‌گوید که سرعت باد در سیاره WASP-43 b باید به حدود ۵۰۰۰ مایل در ساعت برسد. اگر بادها گاز را از طرف روز به طرف شب سیاره حرکت دهند و دوباره به سرعت بازگردند، زمان کافی برای بروز واکنش‌های شیمیایی تولیدکننده مقادیر قابل تشخیص متان در سمت شب وجود نخواهد داشت.

پژوهشگران معتقدند که به دلیل این اختلاط ناشی از باد، شیمی اتمسفر در سراسر سیاره یکسان است. این نتیجه در پژوهش‌های پیشین که با تلسکوپ‌های هابل و اسپیتزر انجام شدند، مشخص نبود.

این پژوهش در مجله «Nature Astronomy» به چاپ رسید.

در انیمیشن زیر می‌توانید نقشه دمای سیاره WASP-43 b را ببینید.

انتهای پیام