غزال زیاری: یک تیم بینالمللی متشکل از الز پیترز و جان کامی، اخترفیزیکدانان غربی، تخریب و شکلگیری مجدد مقدار زیادی آب را در یک قرص سیارهساز که در قلب سحابی شکارچی واقع شده را مشاهده کردند.
این کشف، با یک رویکرد چند رشتهای اصلی با ترکیب مشاهدات تلسکوپ فضایی جیمزوب و محاسبات فیزیک کوانتومی صورت پذیرفت. این تحقیق که بخشی از برنامه PDRs۴All Early Release Science است که توسط ماریو زانس، دانشجوی دکترای دانشگاه Paris-Saclay هدایت میشود، در مجله Nature Astronomy منتشر شده است.
PDRs۴All یکی از ۱۳ برنامه Early Release Science است که توسط ناسا برای نشان دادن قابلیتهای تلسکوپ جیمز وب انتخاب شده است.
پیترز، یکی از محققان برنامه PDRs۴All و از اعضای موسسه وسترن برای اکتشاف زمین و فضا در این باره گفته:« این واقعا چشمگیر است که تنها در چند پیکسل مختصر از مشاهدات و تمرکز برروی چند خط، میتوانیم متوجه شویم که شما هر ماه یک اقیانوس آب را تبخیر میکنید. این کشف برپایه بخش کوچکی از دادههای طیفسنجی ما انجام شد و هیجانانگیز است که اطلاعات بسیار بیشتری برای استخراج در اختیار داریم و بی صبرانه منتظرم تا ببینم که چه چیزهای دیگری میتوان یافت.»
شکلگیری آب اقیانوسهای زمین
همانطور که مشخص است، آب عنصری ضروری برای ظهور حیات است و بیشتر آب اقیانوسهای روی زمین، مدتها قبل از تولد منظومه شمسی و در مناطق سرد فضای بین ستارهای در دمای ۲۵۰- سانتیگراد ایجاد شده بودند. با این وجود بخشی از این آب میتوانست در دماهای بالاتر (۱۰۰ تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد) از بین رفته و دوباره شکل بگیرد؛ در همان زمان که منظومه شمسی فقط یک قرص گاز و غبار بود که به دور خورشید نوپا و جوان میچرخید.
برای درک شیوه معمایی بازیافت آب، تیم بینالمللی نجوم ، تلسکوپ جیمز وب را به سمت ‘d۲۰۳-۵۰۶’، یک قرص تشکیل دهنده سیاره واقع در سحاجی شکارچی که پرورشگاه منظومههای سیارهای است، تنظیم کرد. تابش شدید فرابنفش ایجاد شده توسط ستارههای عظیم، منجر به تخریب و تشکیل مجدد آب در d۲۰۳-۵۰۶ شده و آن را به یک آزمایشگاه بینستارهای واقعی تبدیل میکند.
کامی استاد فیزیک و نجوم و عضو اصلی PDRs۴All در این باره گفته:« تلسکوپ جیمزوب به طرز حیرتانگیزی قوی است. ما درمورد کشف یک سوزن در انبار کاه صحبت نمیکنیم. بحث یافتن یک سوزن در انبار کاهی است که مملو از سوزن است.»
جهش کوانتومی
همکاری با کارشناسان دینامیک کوانتومی از مجتمع ارتباطات فضای عمیق مادرید و رصدخانه لایدن هلند، کلید درک چگونگی شکلگیری و تخریب مولکولهایی بود که در فاصله بیش از ۱۰۰۰ سال نوری از ما قرار دارند.
زمانی که آب توسط اشعه ماوراءبنفش از بین میرود، یک مولکول هیدروکسیل آزاد میشود و به دنبال آن فوتونهایی آزاد میشوند که تا تلسکوپ فضایی جیمز وب حرکت میکنند. در مجموع، برآورد میشود که این معادل ارزش تمام آبهای اقیانوسی است که در هر ماه در زمین از بین میروند و در سیستم d۲۰۳-۵۰۶ دوباره پر میشوند.
اما ماجرا به همین جا ختم نمیشود. تلسکوپ جیمز وب هم با مکانیزم مشابهی، نشان میدهد که هیدروکسیل، که یک واسطه کلیدی در تشکیل آب است، به وفور از اکسیژن اتمی تولید میشود. برخی از آبهایی که اقیانوسهای کره زمین را تشکیل میدهند، احتمالا در چنین چرخهای تولید شدهاند.
منبع: phys
۵۸۵۸
