اتمسفر تیتان مفید برای مطالعه سیارات فراخورشیدی مبهم

[Interstellar]

با بیش از هزاران سیاره شناخته شده در خارج از منظومه ی شمسی ستاره شناسان در تلاشند تا هویت اتمسفر اجرام دور را که ممکن است دارای حیات باشند شناسایی کنند...

هنوز هم رصد یک جرم خیلی دور یک چالش محسوب میشود منجمان تکنیک خود در رصد احرام فراخورشیدی را با جرمی در منظومه ی شمسی خودمان که اظلاعات زیادی در مورد آن داریم امتحان میکنند – قمر زحل . تایتان

این فرایند باید به دانشمندان در درک بهتر این مسآله که سیگنالی که از یک سیاره ی مبهم ساطع میشود چه ماهیتی دارد کمک کند

یکی از مشکلات  خواندن سیگنال ها ی اتمسفر سیارات دیگر سختی در تشخیص دادن لایه های گازی از ابر ضخیم دود مانند مبهم است      

همزمان رصدگران ادعا میکنند که انچه منجمان ان را سروصدا یا سیگنال های غیر اصلی مینامند ارتباطب به سیاره ای که ان ها مطالعه میکنند ندارد حال یا به دلیل موادی که نور موقع عبور از سیاره به ان ها برخورد میکند تا به زمین برسد یا به خاطر مشکلات ابزاری این اغتشاشات ممکن است شناسایی عملی را دچار مشکل کند.



تایلر رابینسون از مرکز تحقیقات ایمز ناسا به مجله ی استرونومی میگوید : رصدگران در تشخیص سیگنال های گاز از مه و صدا دچار چالش شده اند ...

رابینسون به عنوان سرپرست نویسنده درمطالعات مربوط به سفینه ی کاسینی ناسا در ازمایش تایتان با شیوه ای جدید محسوب میشود

نتایج مطالعات او در مجموعه مقالات اکادمی بین المللی علوم منتشر شد و در یک ملاقات انجمن نجومی امریکا در سیاتل واشینگتون معرفی شد.

" ما یک دیتا ست بدون سر و صدا تدارک دیده ایم تا به رصدگران در تفسیر بهتر مشاهداتشان کمک کند ."

یک سیاره مبهم سلطه گر

زمانی که یک سیاره از مقابل ستاره اش عبور میکند نور از اتمسفر ان سیاره عبور میکند

با مطالعه این عبور همراه با گستره ای از طول موج ها و به کار بردن روشی که به طیف سنجی حمل و نقل معروف است دانشمندان میتوانند ببینند که چطور یک سیگنا همراه با هر مشاهده تغییر میکند و ذر نتیجه ترکیبات تشکیل دهنده اتمسفر را تشخیص دهند.

بعضی از سیارات اطلاعات نامهمی را بازمیگردانند بدون هیچ گونه نشانه ای ترکیبات اتمسفری برای دانشمندان این به معنی لایه ای ضخیم از ابرها یا مه میباشد که نور ستاره را در خود جذب کرده و مانع ورود نور به لایه های پایینتر اتمسفر میشود و میتوانت اطلاعات بیشتری در مورد اتمسفر و احتمال حیات به دانشمندان ارایه دهد.

هیتر ناتسون از مرکز تکنولوژی کالیفرنیا به مجله ی استرونومی : هیچ مشکلی در تشخیص لایه های ابری مرتفع  در اتمسفر سیارات فراخورشیدی نیست در واقع ان ها بسیار واضح هستند...

ناتسون کسی که عضوی از تحقیقات نیست ولی قوانین فیزیک و شیمی سیارات فراخورشیدی را مطالعه میکند :

" مشکل واقعی این است که این لایه های ابری سیگنال های جذب اتمسفری را که ما سعی در اندازه گیری ان داریم را پنهان میکنند.

در بعضی موارد ابرهای مرتفع میتوانند یک سیاره ی کوچک را شبیه یک سیاره ی پف کرده ی پر هیدروژن نشان دهند که یک جو بسیار فشرده ی متشکل از گازهای سنگین دارد مثا آب یا کربن دی اکسید."

برای درک این که چطور مه های مرتفع عبور نور از اتمسفر را تحت تاثیر قرار میدهند رابینسون و تیم او سفینه ی کاسینی هیجنز را برای بررسی به قمر زحل فرستاده اند.

با استفتده از کاسینی ان ها طلوع خورشید و عبور نور ان از اتمسفر قمررا مشاهده کردند فرایندی که به گرفتگی معروف است

برای این کار سفینه در مکانی نزدیک به قمر در حالی که منبع نور یعنی خورشید در دور دست قرار دارد نصب شده است ...

درواقع شرایط مطالعات فراخورشیدی معکوس شده است ستاره ی میزبان به سیاره نزدیک است در حالی که رصدگران بر روی زمین و دور از سیستم میباشند.

رابینسون: "گرفتگی ها در منظومه ی خورشیدی و در داخل حرکات سِارات فراخورشیدی کاملا مکمل هم هستند. در هر دو مورد نوری که از اتمسفری عبور میکند که تمام اطلاعات طیفی خود را از هرنوع گاز مه  و یا ابری که ممکن است در اتمسفر وجود داشته باشد با خود حمل میکند."

قمر زحل تایتان هدفی بسیار خوب بزای شناخت دنیاهای مه الود و مبهم است.

در واقع تایتان مه آلودترین جرم در منظومه ی شمسی است با اتمسفری غنی از نیتروژن و ابرهای متشکل از گاز متان که به صورت باران بر سطح سیاره رو میریزند.

ناتسون :"اگرچه سایر اجرام منظومه شمسی نیز اتمسفرهای گازی (مه مانند یا ابر مانند) دارند اما تیتان نمونه ی بارز این گونه اجرام است که اتمسفر قابل مشاهده ی ان پر از ابرهای مه الود است. همچنین یک مورد خوب برای مطالعه و بررسی است زیرا سطح جامدی دارد با اتمسفر نازک بنابراین میتواند انالوگ مناسبی برای یک سیاره ی فراخورشیدی مناسب زمین با یک اتمسفر ابرمانند فتوشیمیایی باشد."

تیم کارشناسی متوجه شده است که جو تیتان طیف ابی را بهتر از طیف قرمز جذب میکند و مثل اغلب اتمسفرهای گازی همه ی طیف های نوری را جذب نمیکند این به این معنی است که سیارات فراخورشیدی که انتظار میرفت دارای اتمسفر ابرمانند تایتان باشند طیف های مسطح و غیرقابل توجهی را ساطع کردند که نشان میدهد اتمسفر ان ها مشابه قمر زحل " تایتان " نیست.

رابینسون : " فعلا تنها توضیح ما برای طیف مسطح سایر سیارات یک سیاره ی با سطح ابری گسترده میباشد..اگرچه مشاهدات ما نشان میدهد که ابرهای تایتان مقایسه ای مناسب برای انچه که ابرهای سیارات دور را تشکیل میدهند نمیباشد .."

"نوع دیگری از ابرها با خواص متفاوت در تعامل با نور میتواند توضیحی برای طیف های مسطح باشد..."

نگاهی دیگر                                                              

منظومه ی شمسی از دنیاهای متفاوت تشکیل شده است و دانشمندان از ان ها در تلاش برای فهمیدن سیارات فراخورشیدی استفاده میکنند.

اما تاکنون کارهای بزرگی از طریق مدل سازی سیارات دور انجام شده است سیاراتی که ازدید ما به شکل یک نقطه هستند...این روش چگونگی مظالعه سیارات فراخورشیدی در اینده را ترسیم میکند...اگرچه بسیاری از سیارات فراخورشیدی از طریق طیف سنجی متغییرمطالعه میشوند

هیچکسی قبلا طیف متغییراجرام منظومه ی شمسی را به عنوان مقایسه مشاهده نکرده است ...تیتان بهترین نمونه ی جرم ابری منظومه ی شمسی است اما جهان های دیگر میتوانند نگاهی به انواع مختلف سیارات فراخورشیدی دیگر را که دانشمندان در شرف کشف ان ها هستند به ما بدهند ...
رابینسون : " بیشتر اجرام منظومه ی شمسی ما از اتمسفرهای ابرگونه تشکیل یافته اند با مطالعه ی جو اجرامی مانند ونوس یا زحل ما دارای یک فرصت هیجان انگیز برای کشف راه های مختلفی که ابرها یا گازها میتوانند طیف های متغییر را شکل دهند هستیم "
مترجم:آیدا صفری
منبع :
phys.org