کشف تاریخی آب در اطراف ستاره‌ای شبیه خورشید توسط تلسکوپ جیمز وب

1

دانشمندان برای نخستین بار موفق به کشف آب در قرص غبارآلود اطراف یک ستاره جوان و شبیه به خورشید شدند. این دستاورد، نه تنها درک ما از شکل‌گیری منظومه‌های سیاره‌ای را گسترش می‌دهد بلکه امیدها را برای یافتن محیط‌هایی مستعد حیات در دیگر نقاط کیهان نیز افزایش می‌دهد.

کشف توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب

مطالعه‌ای که با هدایت دانشگاه جانز هاپکینز و با همکاری ناسا انجام شد، از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) برای بررسی ستاره‌ای به نام HD 181327 استفاده کرد. این ستاره جوان که تنها ۲۳ میلیون سال سن دارد، در فاصله‌ای حدود ۱۵۵ سال نوری از زمین واقع شده است و به عنوان نمونه‌ای از مراحل اولیه شکل‌گیری منظومه‌هایی مانند منظومه شمسی در نظر گرفته می‌شود. در مقایسه، سن منظومه شمسی ما حدود ۴٫۶ میلیارد سال برآورد می‌شود.

قرصی از غبار و یخ در اطراف ستاره

وضعیت ستاره و محیط اطراف آن

این ستاره هنوز به مرحله‌ای نرسیده که سیارات خود را تشکیل دهد، بنابراین در حال حاضر توسط یک قرص ضخیم از گاز و غبار احاطه شده است. محققان با استفاده از ابزار طیف‌نگار فروسرخ نزدیک (NIRSpec) موجود در تلسکوپ جیمز وب، توانستند ردهای شیمیایی خاصی را که به حضور آب اشاره دارد، شناسایی کنند.

آب یخ‌زده در کمربند خارجی

آب کشف‌شده عمدتاً به شکل یخ در بخش خارجی این قرص تجمع یافته و بیش از ۲۰ درصد از جرم کلی این ناحیه را تشکیل می‌دهد. این ترکیب به ساختارهای یخ‌آلود موجود در منظومه شمسی شباهت دارد، به‌ویژه کمربند کویپر. با نزدیک شدن به ستاره، میزان یخ کاهش می‌یابد و در مرکز قرص تقریباً هیچ اثری از آب دیده نمی‌شود. دلیل این پدیده، به احتمال زیاد، تابش فرابنفشی است که از سوی ستاره منتشر می‌شود و باعث تبخیر یخ‌ها می‌گردد.

امکان انتقال آب به سیارات در حال شکل‌گیری

Chen Xie، نویسنده اصلی این تحقیق، اظهار داشت که وجود ساختارهای یخ‌زده می‌تواند فرآیند شکل‌گیری سیارات را تسهیل کند. به گفته او، این یخ‌ها می‌توانند به سطح سیارات سنگی در حال شکل‌گیری منتقل شوند و بدین ترتیب، زمینه‌ساز شکل‌گیری منابع آبی در آن‌ها باشند؛ درست همان‌طور که تصور می‌شود دنباله‌دارها در گذشته، آب را به زمین آورده‌اند.

شواهدی از برخورد و پویایی در سیستم ستاره‌ای

همچنین، مشاهدات نشان می‌دهند که در اطراف HD 181327، برخوردهایی بین ذرات یخ‌زده همچنان ادامه دارد و ذرات حاصل از این برخوردها به فضا پراکنده می‌شوند. این موضوع نشان‌دهنده‌ی آن است که این سیستم هنوز در حال طی کردن فرآیندهای فعال شکل‌گیری و تحول است.

جمع‌بندی و اهمیت کشف

این کشف علمی نمایانگر گام مهمی در درک ما از چگونگی شکل‌گیری سیارات و انتقال آب به آن‌ها در مراحل ابتدایی شکل‌گیری منظومه‌هاست. همچنین با ارائه تصویری از یک نمونه مشابه و جوان‌تر از منظومه شمسی، این یافته می‌تواند به تحقیقات آینده درباره پیدایش حیات در دیگر نقاط کهکشان کمک کند.