غزال زیاری: یخ آب، یکی از عنصرهای بنیادی در شکل‌گیری سامانه‌های سیاره‌ای به شمار می‌رود. تابه‌حال مقدار زیادی از یخ آب در منظومه شمسی ما و در مکان‌هایی مثل اروپا (قمر سیاره مشتری)، روی سطح مریخ و دنباله‌دارهای سرگردان شناسایی‌شده است؛ اما تا پیش‌ازاین بشر هرگز موفق به شناسایی قطعی یخ آب در اطراف ستاره‌های دیگر نشده بود.
گرچه که تا قبل از این بارها آب به شکل بخار مشاهده‌شده بود، اما تا به امروز هرگز خبری از یخ نبوده ؛ هرچند که به نظر می‌رسد که حالا این وضعیت تغییر کرده است.
شناسایی یخ آب به لطف جیمز وب
حالا تیمی از اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا موفق شده‌اند تا حضور یخ آب را در یک دیسک بقایای سیاره‌ای در حال گردش به دور یک ستاره جوان شبیه خورشید که تنها ۱۵۵ سال نوری با ما فاصله دارد را تأیید کنند. نکته هیجان‌انگیز این است که این یخ از همان نوعی است که در منظومه شمسی خودمان نیز یافت می‌شود.
چن شی (Chen Xie)، پژوهشگر مؤسسه جان هاپکینز و نویسنده اصلی مطالعه‌ای در این رابطه، گفته: «جیمز وب نه‌تنها یخ آب را به‌وضوح شناسایی کرد، بلکه یخ آب بلورین (همان نوعی که درجاهایی مثل حلقه‌های زحل و اجرام یخی در کمربند کویپر منظومه شمسی) دیده می‌شود را نیز شناسایی نموده است.»
ما معمولاً به آب با نگاهی زیستی و به‌عنوان عنصری حیاتی برای پیدایش زندگی نگاه می‌کنیم؛ اما توده‌های یخ‌آب نقش مهمی در شکل‌گیری سیارات غول‌پیکر ایفا می‌کنند. این سیارات به دلیل جرم عظیمشان، خود عامل تعیین‌کننده‌ای در ساختار کلی سامانه‌های سیاره‌ای هستند.
شکل‌گیری سیارات به لطف اجرام یخی
با پیوستن اجرام یخی به یکدیگر، فرایند شکل‌گیری سیارات آغاز می‌شود و حتی این احتمال وجود دارد که آن‌ها آب را به سیارات دیگری مثل زمین منتقل کرده باشند؛ بنابراین، این کشف راه را برای بررسی نقش یخ‌آب در سامانه‌های فراخورشیدی هموار می‌کند.
چن شی دراین‌باره ادامه داد: «حضور یخ‌آب به روند شکل‌گیری سیارات کمک می‌کند. به‌علاوه مواد یخی ممکن است درنهایت به سیارات سنگی‌ای که طی صدها میلیون سال شکل می‌گیرند، منتقل شوند.»
ستاره‌ای که در قلب این کشف واقع شده، HD ۱۸۱۳۲۷ نام دارد و با سن تنها ۲۳ میلیون سال، در مقایسه با خورشید ۴.۶ میلیارد ساله ما، یک نوزاد محسوب می‌شود. این ستاره کمی پرجرم تر و داغ‌تر از خورشید است و سامانه گسترده‌تری در پیرامون آن قرار دارد.
تلسکوپ جیمز وب درعین‌حال تأیید کرده که میان این ستاره و دیسک بقایای اطراف آن، فاصله‌ای وسیع و خالی وجود دارد؛ جایی که یخ‌آب‌ها مثل گلوله‌های برفی کثیفی در ذرات غبار پوشیده شده‌اند.
کریستین چن، اخترشناس مؤسسه علوم تلسکوپ فضایی بالتیمور و یکی از نویسندگان این مقاله، توضیح می‌دهد: «در دیسک بقایای این ستاره، برخوردهای منظمی در جریان است. زمانی که این اجرام یخی به هم برخورد می‌کنند، ذرات ریزی از یخ و غبار آزاد می‌شوند که اندازه‌شان دقیقاً مناسب برای شناسایی توسط تلسکوپ جیمز وب است.»
یخ‌آب عمدتاً در نواحی بیرونی دیسک که بیش از ۲۰٪ آن از یخ آب تشکیل‌شده ، یافت می‌شود؛ اما تنها ۸٪ از مواد تشکیل‌دهنده بخش میانی دیسک (بخشی که در آن سرعت تولید یخ بیشتر از تبخیر آن نیست)، یخ‌آب هستند.
اما در بخش نزدیک به ستاره، تقریباً هیچ یخی شناسایی نشده است. اخترشناسان معتقدند که نور فرابنفش ستاره موجب تبخیر این توده‌های یخی شده و اگر هم چیزی باقی‌مانده باشد، احتمالاً در دل اجرام صخره‌ای به نام “سیاره‌زادها” (planetesimals) (اجسامی که سنگ بنای شکل‌گیری سیارات محسوب می‌شوند) پنهان‌شده‌اند.
شباهت عجیب با کمربند کویپر
نکته جالب دیگر آن است که ساختار این دیسک بقایا به کمربند کویپر در منظومه شمسی ما که منطقه‌ای مملو از دنباله‌دارها، سیاره‌های کوتوله و اجرام یخی است و در آن سوی سیاره نپتون واقع شده، شباهت زیادی دارد. این شباهت ممکن است نشان‌دهنده وجود الگویی جهانی در نحوه تکامل سامانه‌های سیاره‌ای باشد.
احتمالاً این تصادفی نیست که اولین یخ‌آبی که در اطراف ستاره‌ای دیگر کشف شده، توزیعی مشابه با منظومه شمسی ما دارد؛ اما پاسخ قطعی تنها از طریق مشاهدات آینده که احتمالاً توسط تلسکوپ جیمز وب صورت خواهد گرفت، ارائه خواهد شد.
منبع: futurism
۵۸۳۲۱
