تیم موشکی ناسا برای یافتن حیات در سیارات دیگر، به ستاره|‌ها نگاهی می‌اندازد!!

مقایسه اندازه طبقه‌بندی‌های مورگان-کینان دنباله اصلی ستارگان دنباله اصلی آنهایی هستند که در هسته خود هیدروژن را به هلیوم تبدیل می‌کنند. سیستم مورگان-کینان که در اینجا نشان داده شده است، ستارگان را براساس ویژگی‌های طیفی آنها طبقه‌بندی می‌کند. خورشید ما یک ستاره از نوع G است. هدف سیستین-2 پروسیون A، ستاره‌ای از نوع F است. اعتبار: مرکز پرواز فضایی گوددارد ناسا

موشک ناسا ستاره‌ای نزدیک را رصد می‌کند تا بیاموزد که چگونه نور ستاره‌ها بر جو سیارات فراخورشیدی تأثیر می‌گذارد: اطلاعات کلیدی در جستجوی حیات در خارج از منظومه شمسی.

با استفاده از ابزاری به روز شده که برای اولین بار در سال 2019 پرتاب شد، این ماموریت یک هدف جدید دارد: Procyon A، درخشان‌ترین ستاره صورت فلکی سگ کوچک. اما سوال آن یکسان است: چگونه نور یک ستاره بر علائم احتمالی حیات در سیاراتی که به دور آن می‌چرخند، تأثیر می‌گذارد؟

طیف‌نگار تصویربرداری زیرمداری برای تابش ناحیه انتقالی از ستاره‌های میزبان سیاره فراخورشیدی نزدیک، یا سیستین-2، اولین فرصت خود را برای پرتاب محدوده موشک‌های وایت سندز در نیومکزیکو در 8 نوامبر خواهد داشت.

پاسخ به این سوال که آیا حیات در جای دیگری در کیهان وجود دارد با چالش‌های فنی مواجه است. ما هنوز نمی‌توانیم به سیارات اطراف ستاره‌های دیگر، به نام سیارات فراخورشیدی سفر کنیم تا خودمان آنها را ببینیم. همچنین تلسکوپ‌های ما به اندازه کافی قدرتمند نیستند که سطوح آنها را ببینند.

در عوض، ستاره‌شناسان به جو یک سیاره فراخورشیدی نگاه می کنند و آن را برای یافتن آثاری از مواد شیمیایی مرتبط با حیات جستجو می‌کنند. آب، متان، اکسیژن، ازن و سایر به اصطلاح نشانگرهای زیستی، الگوهای منحصر به فردی از نور تولید می‌کنند که تلسکوپ‌ها می‌توانند از دور تشخیص دهند. اما برای تفسیر صحیح آنها، ستاره‌شناسان باید به ستاره آن سیاره نگاه کنند.

کوین فرانس، اخترفیزیکدان در دانشگاه کلرادو بولدر و محقق اصلی این ماموریت، گفت: «تقابل بین جو سیاره و نور فرابنفش ستاره میزبان تعیین می‌کند که کدام گازها بهترین نشانگرهای زیستی هستند.

به عنوان مثال، برخی از طول‌موج‌های فرابنفش (UV) می‌توانند دی‌اکسید کربن را تجزیه کنند و یک اتم اکسیژن را آزاد کنند تا با اتم‌های دیگر ترکیب شود و اکسیژن مولکولی (ساخته شده از دو اتم اکسیژن) یا ازن (ساخته شده از سه اتم) را تشکیل دهد. ستارگانی که به اندازه کافی از این نور می‌تابند، می‌توانند نشانگرهای زیستی جعلی در سیاره‌های خود ایجاد کنند و ستاره‌شناسان را به جستجوی مکان‌های نامناسب بفرستند.

یک موشک از محدوده موشکی White Sands در نیومکزیکو پرتاب می‌شود. اعتبار: ناسا/ برد موشک‌های وایت ساندز

تیم سیستین با ایجاد راهنمای طول‌موج‌هایی که هر نوع ستاره منتشر می‌کند، از این معضل جلوگیری می‌کند. انواع مختلفی از ستارگان وجود دارد و ما هنوز تصویر کاملی از خروجی نور آنها یا تغییر آن در طول زمان نداریم. با فهرستی از نور ستارگان، دانشمندان می‌توانند تخمین بزنند که نشانگر زیستی کشف‌شده نشانه بالقوه حیات یا سیگنال نادرستی است که توسط نور مزاحم ستارگان خراب شده است.

سیستین-2 در پرواز آتی خود، پروسیون A را در فاصله 11.5 سال نوری از ما مشاهده خواهد کرد. پروسیون A یک ستاره از نوع F است که کمی بزرگتر، داغتر و درخشانتر از خورشید ما است. اگرچه هیچ سیاره فراخورشیدی شناخته شده‌ای ندارد، مطالعه Procyon A می‌تواند به ما در درک ستاره‌های نوع F و سیارات فراخورشیدی آنها در سراسر جهان کمک کند.

فرانس گفت: “شناخت طیف فرابنفش این ستارگان به ما کمک می‌کند امیدوارکننده‌ترین محیط‌های ستاره-سیاره‌ای را با رصدخانه‌های آینده ناسا پیدا کنیم.”

سیستین-2 شامل یک تلسکوپ و ابزاری به نام طیف‌نگار است که نور را به رنگ‌های مجزا تقسیم می‌کند. سیستین-2 بر نور فرابنفش 100 تا 160 نانومتر تمرکز خواهد کرد، محدوده‌ای که شامل طول‌موج‌هایی است که نشانگرهای زیستی مثبت کاذب تولید می‌کنند. این تیم امیدوار است با ترکیب داده‌های خود با مشاهدات موجود پرتو ایکس، فرابنفش شدید و نور مرئی سایر ستارگان نوع F، طیف مرجعی را جمع‌آوری کند که به اخترشناسان کمک کند نشانگرهای زیستی را در سیارات فراخورشیدی تفسیر کنند که به دور ستاره‌های نوع F می‌چرخند.

سیستین-2 همچنین در حال آزمایش سخت‌افزار است. قبل از پرواز در سال 2019، این تیم یک پوشش نوری لیتیوم فلوراید تقویت‌شده روی آینه‌های این ابزار اعمال کرد تا بازتابش UV آن را بهبود بخشد. نتایج حدود سه سال بعد به ارزیابی این امر کمک می‌کند که آیا این پوشش تخصصی ممکن است برای ماموریت‌های فضایی بزرگ‌تر و طولانی‌تر مناسب باشد.

همانند پرواز سال 2019، این ابزار بر روی یک موشک با صدا پرتاب خواهد شد، یک موشک زیرمداری کوچک که قبل از سقوط به زمین، مشاهدات مختصری در فضا انجام می‌دهد. سیستین-2 با صعود به ارتفاع تخمینی حدود 174 مایل (280 کیلومتر) برای دسترسی به نور فرابنفش که در غیر این صورت توسط جو ما جذب می‌شود، پروسیون A را برای حدود پنج دقیقه مشاهده می‌کند. سپس این ابزار دوباره به زمین می‌افتد و با چتر نجات برای بازیابی و نوسازی فرود می‌آید.

این تیم امیدوار است که یک فرود نرم برای کمک به یک چرخش سریع برای پرتاب سوم خود در جولای 2022، از مرکز فضایی آرنهم در نهولانبای، استرالیا آماده شود. در آنجا، سیستین بازسازی‌شده، ستاره‌های آلفا قنطورس A و B، G– و K را به ترتیب مشابه و کمی خنک‌تر از خورشید ما و نزدیک‌ترین ستاره‌های این چنینی به ما مشاهده می‌کند. این سیستم همچنین خانه پروکسیما قنطورس، یک ستاره کوتوله قرمز سرد است که توسط نزدیک‌ترین سیاره فراخورشیدی شناخته شده، پروکسیما B، می‌چرخد. این مشاهدات ورودی‌های بیشتری را به فهرست ستاره‌های در حال رشد اضافه می‌کند: گام‌های کوچک اما حیاتی در جستجوی حیات.

 ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

To find life on other planets, NASA rocket team looks to the stars

NOVEMBER 5, 2021

by Miles Hatfield, NASA’s Goddard Space Flight Center

https://phys.org/news/2021-11-life-planets-nasa-rocket-team.html