ستاره شناسان ابرهای شنی را در جو یک ستاره شکست خورده کشف کردند!!

برداشت هنری از یک کوتوله قهوه‌ای. (مرکز پرواز فضایی گوددارد ناسا)

مشاهدات جدید تلسکوپ فضایی جیمز وب به ما تایید مستقیمی داده است که برخی از جهان‌های بیگانه دارای ابرهای سنگی هستند.

این تلسکوپ مستقیماً ابرهای سیلیکاته را در جو یک کوتوله قهوه‌ای شناسایی کرده است – طبق گفته یک تیم بین‌المللی از ستاره‌شناسان، اولین بار است که چنین تشخیصی در یک سیاره خارج از منظومه شمسی انجام شده است.

به گفته این تیم، یافته‌های کامل، بهترین طیف را برای یک جرم سیاره‌ای تشکیل می‌دهند. این نتایج نه تنها می‌تواند به ما در درک بهتر این به اصطلاح «ستاره‌های شکست‌خورده» کمک کند، بلکه نشان‌دهنده‌ی کاری است که جیمزوب می‌تواند انجام دهد.

قبلاً دیده‌ایم که جیمزوب یک تصویر مستقیم از یک سیاره فراخورشیدی گرفته است، اما یک کوتوله قهوه‌ای کمی متفاوت است.

کوتوله قهوه‌ای زمانی بوجود می‌آید که یک ستاره کوچک جرم کافی برای شروع همجوشی هیدروژن در هسته خود جمع نمی‌کند و رژیم جرمی بین سیارات کوچک و کوچک‌ترین ستاره‌ها را اشغال می‌کنند.

با این حال، با جرمی حدود 13.6 برابر مشتری، کوتوله‌های قهوه‌ای می‌توانند دوتریوم یا هیدروژن سنگین – هیدروژن را با یک پروتون و یک نوترون در هسته، به جای یک پروتون منفرد، ترکیب کنند.

فشار و دمای همجوشی دوتریوم کمتر از هیدروژن است، به این معنی که کوتوله‌های قهوه‌ای به نوعی شبیه ستاره‌ها «لایت» هستند.

این بدان معناست که برخلاف سیارات فراخورشیدی، کوتوله‌های قهوه‌ای گرما و نور خود را ساطع می‌کنند. بدیهی است که بسیار کمتر از ستاره‌ها است، اما ما می‌توانیم آن را مستقیماً تشخیص دهیم، به خصوص در طول‌موج‌های فروسرخ که جیمزوب در آن تخصص دارد.

مشاهدات تیمی به رهبری بریتانی مایلز ستاره شناس دانشگاه کالیفرنیا سانتا کروز از یک کوتوله قهوه‌ای در فاصله 72 سال نوری ما به نام VHS 1256-1257 b است که اولین بار در سال 2015 توصیف شد.

جرم آن 19 برابر مشتری است و نسبتاً جوان است و جوی مایل به قرمز دارد.

این رنگ قبلاً به ابرها در کوتوله‌های قهوه‌ای جوان نسبت داده می‌شد، بنابراین تیم از طیف‌های مادون قرمز استفاده کردند تا ببینند آیا می‌توانند ترکیب کوتوله قهوه‌ای را تعیین کنند یا خیر.

به این دلیل که عناصر مختلف نور را در طول موج‌های مختلف را جذب و دوباره ساطع می‌کنند. دانشمندان می‌توانند به این طیف نگاه کنند تا ویژگی‌های کم‌نورتر و روشن‌تر را ببینند و عناصری را تعیین کنند که باعث ایجاد آنها می‌شوند.

تیم تحقیقاتی دریافت که ترکیب جوی VHS 1256-1257 b مشابه سایر کوتوله‌های قهوه‌ای که در طول موج‌های فروسرخ مطالعه شده‌اند، اما بسیار واضح‌تر است.

محققان در مقاله خود می نویسند: «آب، متان، مونوکسید کربن، دی اکسید کربن، سدیم و پتاسیم در چندین بخش از طیف JWST بر اساس مقایسه طیف های کوتوله قهوه ای الگو، کدورت های مولکولی و مدل های جوی مشاهده می شوند.

به گفته محققان، ویژگی مونوکسید کربن واضح‌ترین ویژگی است که تاکنون دیده شده است. و همچنین همانطور که امیدوار بودند، ابرها را شناسایی کردند – ابرهای فرضی طولانی از ذرات سیلیکات در یک لایه ضخیم، با اندازه دانه زیر میکرون. این تیم اشاره می‌کند که احتمالاً این مواد معدنی مانند فوستریت، انستاتیت یا کوارتز هستند.

به نظر می‌رسد این امر در نهایت تایید می‌کند که کوتوله‌های قهوه‌ای جوان را می‌توان توسط ابرهای سیلیکات تکه تکه‌ای دور زد که بر تغییر در روشنایی تأثیر می‌گذارد.

محققان خاطرنشان می‌کنند که این ابزاری برای تفسیر مشاهدات کوتوله‌های قهوه‌ای در آینده به ما می‌دهد و در مشاهدات آینده باید به دنبال آن باشیم.

آنها در مقاله خود می نویسند: “این نتایج اولیه از مشاهدات علمی جیمز وب زودهنگام است و همچنین برای بسیاری دیگر از کوتوله‌های قهوه‌ای نزدیک قابل دستیابی هستند که در چرخه‌های رصدی آینده مشاهده خواهند شد.”

این رصدخانه یک پیشگام خواهد بود که درک ما از فیزیک جو را در سیاره‌ها، کوتوله‌های قهوه‌ای و سیارات فراخورشیدی برای سال‌های آینده پیش می‌برد.»

ترجمه: سارا سیدحاتمی

Astronomers Discover Clouds of Sand In The Atmosphere of A Failed Star

05 September 2022

By MICHELLE STARR

https://www.sciencealert.com/astronomers-discover-clouds-of-sand-in-the-atmosphere-of-a-failed-star