حل معمای ۲۰ ساله هابل توسط تلسکوپ جیمز وب
یک جرعه ازجهان دانش 
بهارسادات موسوی
[ گزارش ازپژوهش های تازه ]
معمای ۲۰ ساله تشکیل سیارات حل شد! سفر اکتشافی ما در کیهان ، از کشف سیارات باستانی توسط هابل آغاز شد و با پاسخ‌های دقیق جیمز وب به اوج خود رسید. این کشف جدید فصل تازه ای را در مطالعه شکل‌گیری سیارات گشوده است.
تلسکوپ فضایی جیمز وب ( JWST ) ، با قدرت بی‌نظیر خود ، به معمای دیرینه‌ای در مورد چگونگی شکل‌گیری سیارات در اوایل عمر کیهان پاسخ داده است.
در اوایل دهه ۲۰۰۰ ، تلسکوپ فضایی هابل ، سیاراتی بسیار قدیمی را کشف کرد که دانشمندان را شگفت‌زده کرد. این سیارات عظیم ، در زمانی شکل گرفته بودند که کیهان بسیار جوان بود و عناصر سنگین مورد نیاز برای تشکیل سیارات ، به اندازه کافی فراوان نبودند. این پرسش را مطرح می‌کرد که چگونه این سیارات توانسته‌اند در چنین محیطی شکل بگیرند؟
نظریه‌های قبلی نشان می‌داد که دیسک‌های گاز و غباری که اطراف ستاره‌های جوان شکل می‌گیرند و مواد اولیه تشکیل سیارات را فراهم می‌کنند ، به سرعت پراکنده می‌شوند و فرصت کافی برای تشکیل سیاره باقی نمی‌گذارند. به خصوص در مورد ستاره‌هایی که از عناصر سنگین کمی تشکیل شده بودند ، این موضوع بیشتر صدق می‌کرد.
اما مشاهدات دقیق JWST از خوشه ستاره‌ای NGC 346 ، که شرایط آن شبیه به شرایط اولیه کیهان است ، تصویری متفاوت را ارائه می‌دهد. این تلسکوپ قدرتمند نشان داده است که حتی در اطراف ستاره‌هایی با کمبود عناصر سنگین ، دیسک‌های سیاره‌ای می‌توانند برای مدت طولانی دوام بیاورند. محققان دو دلیل اصلی برای این پدیده پیشنهاد می‌کنند:
کمبود عناصر رادیواکتیو: ستاره‌هایی که از عناصر سبک تشکیل شده‌اند ، عناصر رادیواکتیو کمتری دارند. این عناصر رادیواکتیو با آزاد کردن انرژی ، باعث می‌شوند که ستاره بادهای قوی‌تری تولید کند و دیسک اطراف خود را سریع‌تر پراکنده کند. بنابراین ، ستاره‌هایی با عناصر سبک‌تر ، بادهای ضعیف‌تری دارند و دیسک‌های اطراف آن‌ها مدت طولانی‌تری پایدار می‌ماند.
دیسک‌های بزرگ‌تر: ممکن است ستاره‌هایی که از عناصر سبک تشکیل شده‌اند ، از ابرهای غبار و گاز بسیار بزرگ‌تری متولد شوند. این ابرهای بزرگ‌تر ، دیسک‌های بزرگ‌تری نیز به وجود می‌آورند که مدت زمان بیشتری برای پراکنده شدن نیاز دارند.
این کشف نشان می‌دهد که تشکیل سیارات در کیهان اولیه ، پیچیده‌تر از آنچه تصور می‌شد ، بوده است. همچنین به ما کمک می‌کند تا درک بهتری از فرایند تشکیل سیارات و منظومه‌های سیاره‌ای داشته باشیم.
تلسکوپ فضایی جیمز وب با کشف خود ، مرزهای دانش ما را در مورد شکل‌گیری سیارات گسترش داده است و به ما نشان داده است که کیهان اولیه ، مکانی بسیار پویا و شگفت‌انگیز بوده است.
محل جستجوی حیات در مریخ شناسایی شد
دانشمندان می‌گویند اگر در سیاره سرخ حیاتی وجود داشته باشد ، باید رد گاز متان را دنبال کرد.
از زمان کشف متان در مریخ ، دانشمندان به این فکر می‌کردند که آیا سیاره سرخ ممکن است دارای حیات باشد ؟ اکنون محققان می‌دانند به کجا نگاه کنند ؛ به اعماق سطح یک دشت وسیع در مریخ.
معمای متان مریخ سال هاست که دانشمندان را گیج کرده است. مریخ‌نوردها نوسانات فصلی متان را مشاهده کرده‌اند ، اما ماهواره‌های در حال گردش هیچ اثر قابل توجهی از این مولکول پیدا نکرده‌اند. این نوع تنوع اشاره‌ای جالب ، اما اثبات نشده است که نشان می‌دهد نوع خاصی از حیات ممکن است در مریخ وجود داشته باشد.
با این حال به طور کلی ، مریخ غیر قابل سکونت به نظر می‌رسد. دمای سطح آن معمولاً چندین درجه زیر صفر است و تقریبا جو ندارد و پرتوهای مرگبار کیهانی و خورشیدی دائماً این سیاره را بمباران می‌کنند. بنابراین در حالی که مریخ باستان زمانی اقیانوس‌ها و آب‌وهوای گرم‌تری داشته ، بعید است که اکنون موجود زنده‌ای را در سطح مریخ پیدا کنیم.
در عوض ما می‌توانیم برای یافتن زیستگاه‌های بالقوه برای حیات مریخی به زمین نگاه کنیم. در سیاره ما ، زندگی گسترش یافته و متنوع شده است و همه جا را پر کرده است. از قسمت‌های بالایی جو گرفته تا کیلومترها زیر سطح زمین. زندگی همچنین راه‌های هوشمندانه زیادی برای استخراج انرژی از محیط پیدا کرده است. اگرچه رایج‌ترین روش «فتوسنتز» است و پایه آن موجودات تک سلولی هستند که انرژی را از هر کجا که می‌توانند دریافت کنند ، پیدا می‌کنند.
این شامل متانوژن‌ها می‌شود ، موجوداتی که هیدروژن را مصرف می‌کنند و متان را به عنوان یک محصول زائد دفع می‌کنند. با توجه به شواهدی مبنی بر ظهور و ناپدید شدن منظم متان در سیاره سرخ ، این موجودات نامزدهای اصلی برای کشف احتمالی حیات در مریخ هستند.
در مقاله‌ای که اخیراً به مجله Astrobiology ارسال شده است ، دانشمندان زمین را برای یافتن مشابه‌های بالقوه این موجودات جستجو کردند و متانوژن‌هایی را جستجو کردند که در شرایطی مشابه شرایط موجود در مریخ رشد می‌کنند.
محققان فهرستی از مکان‌های بالقوه زیستگاه آن ها را به سه دسته محدود کردند. اولین مورد ، شکستگی‌های میکروسکوپی در اعماق پوسته زمین بود ، جایی که سنگ بستر میزبان مقادیر کمی از مایعات است و شرایطی دارد که ممکن است در اعماق پوسته مریخ نیز ظاهر شوند.
دوم دریاچه‌های آب شیرین مدفون در زیر یخچال‌ها یا کلاهک‌های یخی قطبی بود که ممکن است در زیر کلاهک یخی جنوبی مریخ وجود داشته باشد و آخرین مورد نیز حوضه‌های عمیق دریای بسیار شور و فاقد اکسیژن بود که ظاهر فصلی وجود آب در شیب‌های دهانه سیاره سرخ را تشبیه می‌کرد.
گفتنی است که دانشمندان قبلاً متانوژن‌ها را در تمام این محیط‌های روی زمین پیدا کرده‌اند. اکنون در این مقاله جدید ، محققان محدوده دما ، سطح شوری و مقادیر pH را در نقاط پراکنده در سراسر سیاره ترسیم کردند. سپس گونه‌هایی را به شرایطی شبیه به شرایط مریخ که در آن رشد می‌کردند ، محدود کردند. در نهایت ، آن ها مکان‌هایی را برای در دسترس بودن هیدروژن مولکولی که محصول غذایی اولیه متانوژن‌ها در زمین و حیات بالقوه در مریخ است ، بررسی کردند.
به طور خاص ، محققان خاطرنشان کردند که خانواده‌های Methanosarcinaceae و Methanomicrobiaceae انعطاف‌پذیرترین هستند و گونه‌های آن ها در تعدادی از شرایط شبیه به مریخ زندگی می‌کنند.
در مرحله بعد ، محققان داده های موجود در مورد خود مریخ را بررسی کردند. در حالی که اطلاعات ، به خصوص در مورد شرایط زیرسطحی ، اندک است ، داده‌های کافی برای تهیه نقشه تقریبی از جایی که آب مایع ممکن است وجود داشته باشد ، وجود دارد. آب مایع برای حفظ حیات ، حتی برای متانوژن‌های مقاوم نیز ضروری است.
با توجه به شواهد موجود در مورد دریاچه‌های زیر یخبندان و شیب دهانه‌های مرطوب ، محققان فکر می‌کنند بهترین شانس برای کشف حیات در اعماق سطح مریخ است.
به طور مشخص، دشت Acidalia Planitia که دشتی وسیع در نیم‌کره شمالی مریخ است ، بهترین شرایط ممکن را دارد ، چرا که دما در آنجا به اندازه‌ای گرم است که آب مایع را در عمق ۴٫۳ تا ۸٫۸ کیلومتری نگه می‌دارد.
محققان تصور می‌کنند دما ، شوری ، pH و در دسترس بودن هیدروژن در آنجا ، بهترین شانس را برای مطابقت با شرایطی که متانوژن‌ها روی زمین رشد می‌کنند ، دارند. پس وقت آن است که حفاری را در مریخ شروع کنند.
ماموریت‌های کاوشگر خورشیدی پارکر برای سال ۲۰۲۵
پس از این که کاوشگر خورشیدی پارکر از آخرین شیرجه خود به جو خورشید جان سالم به در برد و دوباره با زمین ارتباط برقرار کرد ، ناسا از برنامه‌های خود برای این کاوشگر در سال جدید میلادی پرده برداشته است و پارکر به زودی داده‌های خود را به خانه ارسال خواهد کرد.
ناسا اعلام کرد که سیگنالی از کاوشگر خورشیدی پارکر دریافت کرده است که تایید می‌کند این فضاپیما از نزدیک‌ترین پرواز خود به خورشید جان سالم به در برده است.
این شیرجه تنها ۶.۱ میلیون کیلومتر از سطح خورشید فاصله داشت و پارکر طی آن از درون تاج خورشید عبور کرد و امکان جمع آوری داده‌های بی‌سابقه در مجاورت یک ستاره را فراهم کرد.
چند میلیون کیلومتر ممکن است فاصله بسیار زیادی به نظر برسد ، اما ناسا توضیح می‌دهد که اگر فاصله بین خورشید و زمین به اندازه طول یک زمین فوتبال کوچک شود ، کاوشگر خورشیدی پارکر فقط ۳.۵ متر از خورشید فاصله دارد. مدار فعلی کاوشگر پارکر تقریباً هر سه ماه یک بار آن را به خورشید نزدیک می‌کند.
این کاوشگر برای دو پرواز نزدیک دیگر از کنار خورشید در سال ۲۰۲۵ ، در تاریخ‌های ۲۲ مارس و ۱۹ ژوئن برنامه‌ریزی شده است.
انتظار می‌رود پارکر به زودی داده‌های خود را از آخرین شیرجه خود به خورشید ، زمانی که در مکان بهتری برای انجام این کار قرار گرفت ، به زمین منتقل کند.
جو وست لیک(Joe Westlake) مدیر بخش هلیوفیزیک در ناسا گفت: داده‌هایی که از فضاپیما به دست می‌آیند ، اطلاعات تازه‌ای درباره مکانی است که ما به عنوان بشریت هرگز در آن نبوده‌ایم. این یک دستاورد شگفت انگیز است.
ماموریت‌های کاوشگر خورشیدی پارکر برای سال ۲۰۲۵
پس از این که کاوشگر خورشیدی پارکر از آخرین شیرجه خود به جو خورشید جان سالم به در برد و دوباره با زمین ارتباط برقرار کرد ، ناسا از برنامه‌های خود برای این کاوشگر در سال جدید میلادی پرده برداشته است و پارکر به زودی داده‌های خود را به خانه ارسال خواهد کرد.
ناسا اعلام کرد که سیگنالی از کاوشگر خورشیدی پارکر دریافت کرده است که تایید می‌کند این فضاپیما از نزدیک‌ترین پرواز خود به خورشید جان سالم به در برده است.
این شیرجه تنها ۶.۱ میلیون کیلومتر از سطح خورشید فاصله داشت و پارکر طی آن از درون تاج خورشید عبور کرد و امکان جمع آوری داده‌های بی‌سابقه در مجاورت یک ستاره را فراهم کرد.
چند میلیون کیلومتر ممکن است فاصله بسیار زیادی به نظر برسد ، اما ناسا توضیح می‌دهد که اگر فاصله بین خورشید و زمین به اندازه طول یک زمین فوتبال کوچک شود ، کاوشگر خورشیدی پارکر فقط ۳.۵ متر از خورشید فاصله دارد. مدار فعلی کاوشگر پارکر تقریباً هر سه ماه یک بار آن را به خورشید نزدیک می‌کند.
این کاوشگر برای دو پرواز نزدیک دیگر از کنار خورشید در سال ۲۰۲۵ ، در تاریخ‌های ۲۲ مارس و ۱۹ ژوئن برنامه‌ریزی شده است.
انتظار می‌رود پارکر به زودی داده‌های خود را از آخرین شیرجه خود به خورشید ، زمانی که در مکان بهتری برای انجام این کار قرار گرفت ، به زمین منتقل کند.
جو وست لیک(Joe Westlake) مدیر بخش هلیوفیزیک در ناسا گفت: داده‌هایی که از فضاپیما به دست می‌آیند ، اطلاعات تازه‌ای درباره مکانی است که ما به عنوان بشریت هرگز در آن نبوده‌ایم. این یک دستاورد شگفت انگیز است.
نمایش خیره‌کننده‌ای از ادغام دو کهکشان
عکس روز ناسا که ستاره‌های رنگارنگی را در زمینه خود دارد ، ادغام دو کهکشان را به نمایش می‌گذارد.
ستارگان در سراسر کهکشان راه شیری پراکنده شده‌اند اما دو کهکشان چشم‌نواز که در عکس روز ناسا خودنمایی می‌کنند ، بسیار فراتر از کهکشان راه شیری و در فاصله بیش از ۳۰۰ میلیون سال نوری از زمین قرار دارند. ظاهر پیچ‌خورده و مخدوش کهکشان‌ها به دلیل جزر و مد گرانشی متقابل است که در اثر برخورد نزدیک این دو کهکشان رخ می‌دهد.
به نقل از ناسا، این کهکشان‌ها که با نام «Arp 273» یا «UGC 1810» فهرست‌بندی شده‌اند، عجیب به نظر می‌رسند اما اکنون می‌دانیم که کهکشان‌های در حال تعامل یک پدیده رایج در جهان هستند.
برای مثال ؛ کهکشان مارپیچی بزرگ «آندرومدا»(Andromeda) حدود دو میلیون سال نوری از ما فاصله دارد و به طور اجتناب‌ناپذیری به کهکشان راه شیری نزدیک می‌شود. دو کهکشان عجیب این عکس ممکن است نمونه مشابهی را از رویارویی آندرومدا و راه شیری در آینده دور ارائه دهند.
برخوردهای مکرر کهکشان‌ها در مقیاس زمانی کیهانی نهایتا به ادغام آن ها در یک کهکشان متشکل از ستاره‌ها منجر می‌شود.
از دیدگاه دانشمندان ناسا، هسته‌های درخشان این دو کهکشان تنها با فاصله کمی بیش از ۱۰۰ هزار سال نوری از هم جدا شده‌اند.
