یکی از سردترین سیاره هایی که تاکنون به طور مستقیم تصویربرداری شده، بیش از ده سال دانشمندان را با معمایی بزرگ روبه رو کرده بود. ستاره شناسان می توانستند نور کم فروغ سیاره GJ 504 b را که به سیاره صورتی شهرت دارد مشاهده کنند، اما این نور آن قدر ضعیف بود که امکان بررسی دقیق ترکیبات جوی آن را فراهم نمی کرد. اکنون تلسکوپ فضایی جیمز وب برای نخستین بار موفق شده طیف نوری این سیاره را ثبت کند و نتایج نشان می دهد که جوی آن احتمالاً با ابرهایی از جنس نمک پوشیده شده است.

به گزارش فرارو، پژوهشگران این یافته را نخستین مدرک مستقیم از وجود ابرهای نمکی در جو یک جرم آسمانی سرد می دانند. اگرچه وجود چنین ابرهایی بیش از 15 سال پیش در مدل های نظری پیش بینی شده بود، اما تاکنون هیچ مشاهده ای برای تأیید آن در دسترس نبود.

سیاره GJ 504 b نخستین بار در سال 2013 به طور مستقیم تصویربرداری شد. این سیاره در فاصله حدود 57 سال نوری از زمین، به دور ستاره ای مشابه خورشید گردش می کند و از همان ابتدا ویژگی های غیرمعمولی از خود نشان داد.

بیشتر سیاره هایی که به صورت مستقیم دیده می شوند، دمایی در حدود هزار کلوین یا بیشتر دارند؛ اما دمای GJ 504 b تنها حدود 564 کلوین (نزدیک به 290 درجه سانتی گراد) است. این دما برای یک سیاره فراخورشیدی بسیار پایین محسوب می شود و آن را به نمونه ای کم نظیر در میان جهان های تصویربرداری شده تبدیل کرده است.

همین دمای پایین، مطالعه آن را دشوار کرده بود. اجرام سرد نور بسیار کمتری از خود ساطع می کنند و به همین دلیل، تلاش های پیشین برای ثبت طیف نوری این سیاره با تلسکوپ های زمینی به نتیجه نرسیده بود. دانشمندان تنها می توانستند روشنایی کلی آن را اندازه گیری کنند، نه جزییات شیمیایی جو آن را.

آنچه سال ها از توان تلسکوپ های زمینی خارج بود، تلسکوپ جیمز وب در مدت کوتاهی انجام داد. پژوهشگران با بهره گیری از ابزارهای فوق حساس این رصدخانه فضایی، نور سیاره را از درخشش شدید ستاره میزبان جدا کردند و طیف دقیقی از آن به دست آوردند.

بررسی این طیف نشان داد که در جو سیاره بخار آب، ترکیبات کربنی و گازهای گوگردی وجود دارد. اما نکته شگفت انگیز زمانی آشکار شد که مدل های جوی بدون ابر نتوانستند داده های مشاهده شده را توضیح دهند.

دانشمندان دریافتند تنها زمانی می توان داده های طیفی را به درستی بازسازی کرد که وجود ابرها را در مدل های خود لحاظ کنند. آن ها چندین نوع ابر مختلف را بررسی کردند و در نهایت به این نتیجه رسیدند که ابرهای نمکی بیشترین سازگاری را با مشاهدات جیمز وب دارند.

در این سناریو، لایه ای از ذرات نمکی در ارتفاعات جو قرار گرفته و بخشی از اثرات نوری مولکول های زیرین را پنهان می کند. نتیجه، طیفی است که تقریباً به طور کامل با داده های ثبت شده توسط جیمز وب مطابقت دارد.

اگرچه ایده ابرهای نمکی در نگاه نخست عجیب به نظر می رسد، اما در چنین دماهایی کاملاً منطقی است. در جوهای نسبتاً سرد، نمک ها می توانند از حالت گازی خارج شوند و به شکل ذرات معلق و مه مانند درآیند؛ فرآیندی مشابه تشکیل ابرهای آب در جو زمین.

اهمیت این کشف تنها به شناسایی یک نوع ابر محدود نمی شود. این یافته نشان می دهد که اکنون می توان جو سیاره های سردتر و شبیه تر به غول های گازی منظومه شمسی را با دقت بیشتری مطالعه کرد.

برای مثال، سیاره مشتری دارای ابرهایی از جنس آمونیاک است، اما تشخیص چنین ساختارهایی در سیاره های دوردست تاکنون بسیار دشوار بوده است. GJ 504 b اکنون به نمونه ای ارزشمند برای مطالعه این دسته از جهان ها تبدیل شده؛ سیاره ای که به اندازه کافی سرد است تا رفتاری مشابه غول های گازی آشنای منظومه شمسی داشته باشد و در عین حال آن قدر روشن هست که ابزارهای پیشرفته ای مانند جیمز وب بتوانند اسرار پنهان آن را آشکار کنند.

منبع: فرارو