ستارهشناسان برای نخستینبار موفق شدهاند فراتر از مطالعه جو یک سیاره فراخورشیدی بروند و سطح آن را بهطور مستقیم بررسی کنند. این دستاورد مهم با کمک تلسکوپ جیمزوب حاصل شده و میتواند تحول بزرگی در شناخت جهانهای سنگی خارج از منظومه شمسی ایجاد کند.
پژوهشگران در این مطالعه سیارهای سنگی به نام LHS ۳۸۴۴ b را بررسی کردند. این سیاره حدود ۳۰ درصد از زمین بزرگتر است و در فاصله تقریبی ۴۸.۵ سال نوری از زمین قرار دارد. نتایج این تحقیق در تاریخ ۴ مه ۲۰۲۶ در مجله علمی Nature Astronomy منتشر شد و توجه زیادی را در جامعه علمی به خود جلب کرد.
دانشمندان توضیح میدهند که تاکنون بیشتر مطالعات مربوط به سیارههای فراخورشیدی روی جو آنها متمرکز بوده است، زیرا مشاهده مستقیم سطح این جهانهای دوردست بسیار دشوار محسوب میشود. اما اکنون توان فوقالعاده جیمز وب در ثبت تابش فروسرخ باعث شده محققان بتوانند ویژگیهای سطحی یک سیاره سنگی را نیز تحلیل کنند.
سیارهای شبیه عطارد، نه زمین
طبق اطلاعات منتشرشده توسط NASA، سیاره LHS ۳۸۴۴ b مدار خود را تنها در حدود ۱۱ ساعت کامل میکند. این یعنی سیاره فوقالعاده نزدیک به ستاره میزبان خود قرار دارد و فاصله آن از ستاره تنها حدود سه برابر قطر خود ستاره است.
این سیاره همچنین در وضعیت «قفل جزر و مدی» قرار دارد؛ یعنی همیشه یک سمت آن رو به ستاره است، درست مانند حالتی که ماه همیشه یک سمت خود را به زمین نشان میدهد. در نتیجه، بخش روز این سیاره بهشدت داغ میشود و دمای آن به حدود ۷۲۵ درجه سانتیگراد یا ۱۳۴۰ درجه فارنهایت میرسد.
برای بررسی سطح این جهان سوزان، تیم تحقیقاتی از ابزار Mid-Infrared Instrument یا MIRI در تلسکوپ جیمز وب استفاده کرد. این ابزار میتواند تابش گرمایی منتشرشده از سطح سیاره را با دقت بسیار بالا اندازهگیری کند.
تحلیل طیف حرارتی نشان داد که سطح LHS ۳۸۴۴ b احتمالاً از موادی تیرهرنگ با مقدار کم سیلیس تشکیل شده است. دانشمندان معتقدند این سطح بیشتر شامل سنگهای بازالتی یا موادی غنی از الیوین است؛ موادی که در سیارههایی مانند Mercury یا حتی ماه یافت میشوند.
این یافته اهمیت زیادی دارد، زیرا نشان میدهد این سیاره بر خلاف زمین دارای پوسته غنی از سیلیس نیست. پوسته زمین در طول میلیاردها سال و بهواسطه فرآیندهایی مانند تکتونیک صفحهای و وجود آب مایع شکل گرفته است. نبود چنین ترکیباتی در LHS ۳۸۴۴ b نشان میدهد که این سیاره محیطی کاملاً متفاوت از زمین دارد.
به همین دلیل، پژوهشگران معتقدند این جهان بیشتر شبیه نسخهای بزرگتر و داغتر از عطارد یا ماه است تا سیارهای مشابه زمین.
فرسایش فضایی و سطحی خشن
یکی از مهمترین نتایج این مطالعه، نبود جو قابل توجه در اطراف این سیاره است. از آنجا که LHS ۳۸۴۴ b تقریباً فاقد اتمسفر است، سطح آن بهطور مستقیم در معرض تابش شدید فضایی و برخورد مداوم ریزشهابسنگها قرار دارد.
این فرآیندها باعث ایجاد پدیدهای به نام «فرسایش فضایی» یا Space Weathering میشوند. در این حالت، سنگهای سطح سیاره به مرور زمان خرد شده و به ذرات بسیار ریز تبدیل میشوند که «رگولیت» نام دارند. همین فرسایش همچنین ترکیب شیمیایی سطح سیاره را تغییر میدهد.
چنین شرایطی شباهت زیادی به سطح ماه یا عطارد دارد؛ جایی که نبود جو باعث شده میلیاردها سال تابش و برخورد اجرام کوچک، سطح آنها را به شدت تغییر دهد.
نکته جالب دیگر این است که پژوهشگران هیچ نشانهای از گازهای آتشفشانی مانند دیاکسید کربن (CO₂) یا دیاکسید گوگرد (SO₂) پیدا نکردند. این موضوع احتمال وجود فعالیتهای آتشفشانی گسترده در حال حاضر را کاهش میدهد، هرچند هنوز نمیتوان آن را کاملاً رد کرد.
آغاز عصر جدید مطالعه جهانهای سنگی
دانشمندان میگویند این پژوهش تنها آغاز راه است. تیم تحقیقاتی اکنون دادههای بیشتری از جیمز وب دریافت کرده که هدف آنها بررسی دقیقتر شرایط سطحی این سیاره با استفاده از اختلافهای بسیار جزئی در دادهها است.
پژوهشگران باور دارند که این روش در آینده میتواند برای مطالعه تعداد زیادی از سیارههای سنگی فراخورشیدی مورد استفاده قرار گیرد. در واقع، اکنون دانشمندان نهتنها میتوانند وجود جو یا دمای سیارات را بررسی کنند، بلکه قادر خواهند بود تاریخ زمینشناسی و ساختار سطحی آنها را نیز مطالعه کنند.
این پیشرفت میتواند تأثیر بزرگی بر جستجوی حیات فرازمینی داشته باشد. شناخت نوع سنگها، وجود فعالیتهای زمینشناسی، آتشفشانها یا حتی نشانههای آب در گذشته میتواند به دانشمندان کمک کند بفهمند کدام جهانها ممکن است شرایط مناسبتری برای شکلگیری حیات داشته باشند.
تلسکوپ جیمز وب که پیشرفتهترین رصدخانه فضایی جهان به شمار میرود، از زمان آغاز فعالیت خود انقلابی در علم نجوم ایجاد کرده است. این تلسکوپ نهتنها توانسته کهکشانهای اولیه جهان را مشاهده کند، بلکه اکنون قادر است جزئیات سطح سیارههایی را که دهها سال نوری از ما فاصله دارند نیز آشکار کند.
در مجموع، مطالعه LHS ۳۸۴۴ b نشان میدهد که بشر وارد مرحلهای تازه از اکتشافات فضایی شده است؛ مرحلهای که در آن دانشمندان میتوانند جهانهای دوردست را نه فقط بهعنوان نقاط نورانی، بلکه بهعنوان سیارههایی واقعی با سطح، سنگ، گرما و تاریخ زمینشناسی بررسی کنند.
