کشف شگفت انگیز جیمز وب: تولد سیارات حتی زیر تابش شدید فرابنفش!

فرارو-  دانشمندان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب نشان دادند که مواد لازم برای شکل‌گیری سیارات حتی در محیط‌های مملو از فرابنفش شدید هم می‌توانند باقی بمانند. این یافته‌ها نشان می دهند حلقه های گردوغبار اطراف ستاره‌های جوان، حتی در سخت‌ترین شرایط کیهانی، توانایی تبدیل شدن به سیارات را دارند.

به گزارش فرارو به نقل از scitechdaily، بایرون پورتیا-رِولو، پژوهشگر فوق دکتری  دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا و نویسنده اصلی مطالعه، می‌گوید: «ستاره‌شناسان سال‌هاست دنبال پاسخ این سوال هستند که سیارات چگونه در دیسک ها گرد و غبار و گاز اطراف ستاره‌های جوان شکل می‌گیرند. این دیسک‌ها زادگاه سامانه‌های سیاره‌ای هستند، از جمله منظومه شمسی ما که حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش شکل گرفت. اغلب دیسک های پیش ستاره ای (Protoplanetary disks) در نزدیکی ستاره‌های پرجرم شکل می‌گیرند. این ستاره‌ها تابش فرابنفش شدیدی دارند که می‌تواند ساختار دیسک و توانایی آن را در شکل‌گیری سیارات  تحت تاثیر قرار دهند. مطالعات گذشته عمدتا دیسک‌های اطراف ستاره‌های نزدیک را بررسی کرده‌اند که تابش فرابنفش چندانی ندارند، در حالی که در محیط‌های پرجرم و رایج در کهکشان، تابش فرابنفش بسیار شدید است.»

نور شدید سحابی لابستر

تابش فرابنفش نوری است که چشم انسان آن را نمی‌بیند و انرژی بیشتری نسبت به نور معمولی دارد. این نوع تابش می‌تواند به سلول‌های موجودات زنده آسیب بزند و موجب بروز مشکلاتی مانند سوختگی یا سرطان پوست شود. فرابنفش بسیار قوی است و هیچ جوی در فضا نمی‌تواند مانع تابش آن شود.

پژوهشگران در این مطالعه ستاره‌ای جوان و شبیه به خورشید به نام XUE 1 را بررسی کردند که در فاصله حدود ۵۵۰۰ سال نوری در سحابی لابستر (NGC 6357) قرار دارد. این سحابی بیش از ۲۰ ستاره پرجرم دارد که دو مورد از بزرگ‌ترین ستاره‌های کهکشان هستند و تابش فرابنفش فوق‌العاده قوی ساطع می‌کنند. این تیم پژوهشی در همان منطقه حدود ده ستاره جوان دیگر را شناسایی کرد که هر کدام دارای دیسک‌های پیش ستاره ای هستند و همگی در معرض تابش شدید فرابنفش قرار دارند.

پژوهشگران با ترکیب مشاهدات تلسکوپ فضایی جیمز وب و مدل‌های پیشرفته شیمیایی-ستاره‌ای، ترکیب ذرات گرد و غبار در دیسک پروپلنتاری اطراف XUE 1 را شناسایی کردند؛ دیسکی که در آینده می‌تواند به شکل‌گیری سیارات سنگی منجر شود. این دیسک به قدری ماده جامد دارد که می‌تواند دست‌کم ۱۰ سیاره با جرمی مشابه عطارد شکل دهد. آنها همچنین توانستند توزیع مولکول‌هایی مانند بخار آب، منوکسید کربن، دی‌اکسید کربن، سیانید هیدروژن و استیلن را در سراسر دیسک مشخص کنند.

کنستانتین گِتمن، استاد دپارتمان ستاره‌شناسی و همکار مطالعه، می‌گوید: «این مولکول‌ها می‌توانند در شکل‌گیری جو سیارات تازه متولد شده نقش داشته باشند. شناسایی چنین ذخایر گرد و غبار و گاز نشان می‌دهد که مواد پایه‌ای شکل‌گیری سیارات حتی در محیط‌هایی که تابش فرابنفش شدید است هم می تواند وجود داشته باشد.»

نشانه‌های فرسایش دیسک

پژوهشگران با مشاهده نبود برخی مولکول‌ها که نشانگر تابش فرابنفش هستند، دریافتند دیسک پروپلنتاری اطراف XUE 1 فشرده است و بخش‌های بیرونی آن تقریبا خالی از گاز هستند، به طوری که تنها تا حدود ۱۰ واحد نجومی، معادل فاصله خورشید تا زحل، ادامه دارد. به نظر می‌رسد تابش شدید ستاره‌های اطراف باعث فرسایش بخش‌های بیرونی دیسک و فشردگی آن شده باشد.

اریک فیگل‌سون، استاد برجسته دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا می‌گوید: «این یافته‌ها نشان می‌دهد که سیارات حتی وقتی دیسک زادگاه‌شان در معرض تابش شدید قرار دارد، می‌توانند شکل بگیرند. این موضوع توضیح می‌دهد که چرا سیستم‌های سیاره‌ای در اطراف ستاره‌های دیگر به‌طور گسترده‌ای یافت می‌شوند.»

به گفته پورتیا-رِولو، این تحقیق نشان می‌دهد که تلسکوپ فضایی جیمز وب قادر است جزئیات شکل‌گیری سیارات و مقاومت دیسک‌های پروپلنتاری را در محیط‌های چالش‌برانگیز بررسی کند.