مطالعه نشان میدهد که بعید است سیاره فراخورشیدی TRAPPIST-1e اتمسفری مانند زهره یا مریخ داشته باشد.
مطالعه نشان میدهد که بعید است سیاره فراخورشیدی TRAPPIST-1e اتمسفری مانند زهره یا مریخ داشته باشد.
تحقیقات جدید با استفاده از تلسکوپ جیمز وب، شرایط اتمسفری احتمالی سیاره فراخورشیدی TRAPPIST-1e را رد میکند که در پایین سمت راست هنگام عبور از مقابل ستاره میزبانش نشان داده شده است. در حالی که هنوز هم ممکن است این سیاره دارای اتمسفر باشد، بعید است که اتمسفری غلیظ و غنی از هیدروژن داشته باشد. منبع: ناسا، ESA، CSA و J. Olmsted/موسسه علمی تلسکوپ فضایی.
در جستجوی سیارات فراخورشیدی قابل سکونت، شرایط اتمسفری نقش کلیدی در تعیین این امر ایفا میکنند آیا یک سیاره میتواند آب مایع را حفظ کند یا خیر. نامزدهای مناسب اغلب در “منطقه گلدیلاک” قرار دارند، فاصلهای که نه خیلی نزدیک و نه خیلی دور از ستاره میزبانشان است تا آب مایع را اجازه دهد. با پرتاب تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST)، ستارهشناسان در حال جمعآوری مشاهدات بهبودیافتهای از اتمسفر سیارات فراخورشیدی هستند که به تعیین این امر کمک میکند کدام سیارات فراخورشیدی کاندیداهای خوبی برای مطالعه بیشتر هستند.
در مقالهای با دسترسی آزاد که امروز در مجله Astrophysical Journal Letters منتشر شد، ستارهشناسان از JWST برای بررسی دقیقتر اتمسفر سیاره فراخورشیدی TRAPPIST-1e، واقع در منظومه TRAPPIST-1، استفاده کردند. در حالی که آنها هنوز اثبات قطعی از آنچه که از آن ساخته شده است – یا حتی اگر اتمسفر داشته باشد – پیدا نکردهاند، توانستند چندین احتمال را رد کنند.
آنا گلیدن، دانشجوی فوق دکترا در دپارتمان علوم زمین، اتمسفری و سیارهای (EAPS) دانشگاه MIT و موسسه اخترفیزیک و تحقیقات فضایی کاولی MIT و اولین نویسنده این مقاله، میگوید: “ایده این است: اگر فرض کنیم که این سیاره بدون هوا نیست، آیا میتوانیم سناریوهای اتمسفری مختلفی را محدود کنیم؟ آیا این سناریوها هنوز امکان وجود آب مایع در سطح را فراهم میکنند؟” دادههای جدید، وجود اتمسفری با غالب هیدروژن را رد میکنند و محدودیتهای سختتری را برای سایر شرایط اتمسفری که معمولاً از طریق تولید ثانویه ایجاد میشوند، مانند فورانهای آتشفشانی و خروج گاز از درون سیاره، اعمال میکنند. دادهها به اندازه کافی سازگار بودند که همچنان امکان وجود اقیانوس سطحی را فراهم کنند.
سارا سیگر، استاد علوم سیارهای از کلاس ۱۹۴۱ در MIT و یکی از نویسندگان این مطالعه، میگوید: «TRAPPIST-1e همچنان یکی از قانعکنندهترین سیارات منطقه قابل سکونت ما است و این نتایج جدید ما را یک قدم به دانستن این امر نزدیکتر میکند که این سیاره چه نوع جهانی است. شواهدی که از اتمسفرهای شبیه زهره و مریخ فاصله میگیرند، تمرکز ما را بر سناریوهای موجود بیشتر میکند.»
نویسندگان همکار این مطالعه همچنین شامل همکارانی از دانشگاه آریزونا، دانشگاه جانز هاپکینز، دانشگاه میشیگان، موسسه علوم تلسکوپ فضایی و اعضای تیم JWST-TST DREAMS هستند.
مشاهدات بهبود یافته
اتمسفر سیارات فراخورشیدی با استفاده از تکنیکی به نام طیفسنجی عبوری مورد مطالعه قرار میگیرند. وقتی سیارهای از مقابل ستاره میزبان خود عبور میکند، نور ستاره از اتمسفر سیاره عبور میکند. ستارهشناسان میتوانند با مشاهده چگونگی تغییر نور در طول موجهای مختلف، مشخص کنند که کدام مولکولها در اتمسفر وجود دارند.
گلیدن میگوید: «هر مولکول یک اثر انگشت طیفی دارد. میتوانید مشاهدات خود را با آن اثر انگشتها مقایسه کنید تا بفهمید کدام مولکولها ممکن است وجود داشته باشند.»
جیمز وب (JWST) پوشش طول موج وسیعتر و وضوح طیفی بالاتری نسبت به مدل قبلی خود، تلسکوپ فضایی هابل دارد که امکان مشاهده مولکولهایی مانند دیاکسید کربن و متان را فراهم میکند که بیشتر در منظومه شمسی ما یافت میشوند. با این حال، مشاهدات بهبود یافته همچنین مشکل آلودگی ستارهای را برجسته کردهاند، جایی که تغییرات در دمای ستاره میزبان به دلیل چیزهایی مانند لکههای خورشیدی و شعلههای خورشیدی، تفسیر دادهها را دشوار میکند.
گلیدن میگوید: «فعالیت ستارهای به شدت در تفسیر سیارهای دادهها اختلال ایجاد میکند، زیرا ما فقط میتوانیم یک اتمسفر بالقوه را از طریق نور ستاره مشاهده کنیم. جدا کردن سیگنالهایی که از ستاره میآیند در مقابل سیگنالهایی که از خود سیاره میآیند، چالش برانگیز است.»
رد شرایط اتمسفری
محققان از یک رویکرد جدید برای کاهش فعالیت ستارهای استفاده کردند و در نتیجه، گلیدن میگوید: «هر سیگنالی که بتوانید در بازدیدهای مختلف مشاهده کنید، به احتمال زیاد از ستاره است، در حالی که هر چیزی که بین بازدیدها ثابت باشد، به احتمال زیاد از سیاره است.»
سپس محققان توانستند نتایج را با چندین سناریوی اتمسفری مختلف مقایسه کنند. آنها دریافتند که اتمسفرهای غنی از دی اکسید کربن، مانند اتمسفر مریخ و زهره، بعید است، در حالی که اتمسفر گرم و غنی از نیتروژن مشابه تیتان، قمر زحل، همچنان محتمل است. با این حال، شواهد برای تعیین وجود هرگونه اتمسفر بسیار ضعیف است (چه رسد به تشخیص نوع خاصی از گاز). مشاهدات اضافی و مداوم که در حال حاضر در دست انجام است، به محدود کردن احتمالات کمک خواهد کرد.
گلیدن میگوید: «با مشاهدات اولیهمان، دستاوردهای JWST را به نمایش گذاشتیم. برنامهی پیگیری ما به ما کمک میکند تا درک خود را از یکی از بهترین سیارات در منطقهی قابل سکونت، بیشتر اصلاح کنیم.»
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
Study finds exoplanet TRAPPIST-1e is unlikely to have a Venus- or Mars-like atmosphere
by Paige Colley, Massachusetts Institute of Technology
https://phys.org/news/2025-09-exoplanet-trappist-1e-venus-mars.html