گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
کشف مولکولی اسرارآمیز در دوردستهای پلوتو و ماه تیتان، مرزهای دانش بشر را جابهجا کرده و دانشمندان را در برابر معمایی قرار داده که در هیچ کجای جهان دیده نشده است.
رصدهای تازه تلسکوپ فضایی جیمز وب از وجود یک سیگنال نوری غیرعادی حکایت دارد که در پلوتو و تیتان دیده شده و توجه اخترشناسان را به خود جلب کرده است. پژوهشگران میگویند منشأ این نشانه میتواند به یک مولکول ناشناخته مربوط باشد که تاکنون در هیچیک از اجرام شناختهشده منظومه شمسی یا حتی سیارههای فراخورشیدی ثبت نشده است. طبق آخرین اخبار نجوم، این یافته پلوتو و بزرگترین قمر زحل را به دو دنیای رازآلود با ویژگیهای شیمیایی منحصربهفرد تبدیل کرده است.
معمای مولکول مرموز در پلوتو و تیتان
درک چگونگی تکامل اجرام آسمانی و شناسایی ترکیبات شیمیایی موجود در دوردستترین نقاط کیهان، همواره یکی از پیچیدهترین چالشهای اخترشناسان بوده است. هر عنصر یا مولکول در جهان، رفتاری منحصربهفرد در برابر تابش الکترومغناطیسی دارد و طولموجهای خاصی از این طیف گسترده را با دقت بسیار بالا جذب میکند.
همین ویژگی مبنای اصلی یکی از قدرتمندترین روشهای مشاهدهای اخترشناسان برای تحلیل جو و سطح سیارهها، قمرها و اجرام کوچکتر چه در قلمرو منظومه شمسی و چه در اعماق فضا شده است. پژوهشگران با بررسی دقیق نوری که از سطح این اجرام بازتاب مییابد یا از میان جو غلیظ آنها عبور میکند، به دنبال ثبت خطوط تاریک «جذب» هستند که مانند اثر انگشت برای هر ماده شیمیایی عمل میکنند.
برای مثال، اکسیژن مولکولی نور را در طولموج ۲۳۰ نانومتر جذب میکند و اگر تحلیلهای طیفسنجی یک سیاره فراخورشیدی نشاندهنده افت شدت نور در این فرکانس خاص باشد، میتوان با ضریب اطمینان بالایی حضور اکسیژن را در آن دنیای بیگانه تأیید کرد. این اصل علمی، پنجرهای رو به شناخت جهانهای دیگر گشوده است و به ما امکان میدهد تا از حضور عناصر حیاتی مانند اکسیژن، کربن، نیتروژن و حتی مولکولهای پیچیدهتر در اجرام آسمانی دوردست آگاه شویم.
حال دانشمندان با شناسایی مولکولی ناشناخته در پلوتو و تیتان، با کشفی بیسابقه در علوم سیارهای روبرو شدهاند. این ماده که تاکنون در هیچ کجای منظومه شمسی یا فراتر از آن رصد نشده، میتواند تعاریف ما از ترکیب شیمیایی اجرام آسمانی را تغییر دهد.
- هفت نظریه علمی درباره منشأ حیات؛ از جرقههای الکتریکی تا حیات فرازمینی
- راز گرمای کره خاکی: آیا درون زمین یک خورشید پنهان وجود دارد؟
- ۲۰ دانستنی شگفتانگیز درباره ستارگان که باید بدانید
نقش تلسکوپ جیمز وب در کاوشهای شیمیایی
در میان ابزارهای رصدی بشر، تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) با توانمندیهای بینظیر خود در ثبت طیفهای الکترومغناطیسی در محدوده فروسرخ، انقلابی در شناسایی مواد شیمیایی جوی در سیارههای فراخورشیدی، ستارههای در حال تکامل و کهکشانهای نخستین ایجاد کرده است.
این رصدخانه پیشرفته تاکنون توانسته است حتی مولکولهای پیچیدهای را در جو سیارههای بیگانه شناسایی کند که بهعنوان نشانگرهای زیستی یا شاخصهای احتمالی برای وجود حیات فرازمینی مورد بررسی قرار میگیرند. توانایی جیمز وب در مشاهده نور از اجرام بسیار دور که نورشان میلیاردها سال طول کشیده تا به ما برسد، به ما امکان میدهد تا تاریخچه کیهان را از نزدیک مطالعه کنیم و به درک عمیقتری از چگونگی شکلگیری ستارهها، سیارهها و کهکشانها دست یابیم.
کشف خط جذبی مرموز در پلوتو و تیتان
در راستای گسترش این مطالعات، تیمهای پژوهشی در تازهترین تلاش علمی خود که یافتههای آن در ۱۱ ژوئن سال میلادی جاری به اشتراک گذاشته شد، با بهرهگیری از دادههای دقیق جیمز وب توجه خود را به سمت پلوتو و تیتان معطوف کردند؛ دو دنیایی که در لایههای بیرونی منظومه شمسی قرار دارند و هر کدام به شیوه خود، رازهای فراوانی را در دل خود جای دادهاند.
پلوتو، به عنوان یک سیاره کوتوله با مداری نامتعارف و ترکیبی ناشناخته از یخها و مواد سنگی، همواره موضوع کنجکاوی دانشمندان بوده است. تیتان، قمر بزرگ زحل نیز با جو غلیظ و متراکم خود شبیه به زمین اولیه، پتانسیل بالایی برای مطالعه فرآیندهای شیمیایی و حتی زیستشیمیایی دارد.
تمرکز اصلی دانشمندان در این بررسی، تحلیل طولموجهای بسیار کوتاهی بود که تا پیش از این کمتر مورد توجه قرار گرفته بودند و همین ریزبینی منجر به شناسایی یک «خط جذبی» بسیار متمایز و مرموز در محدوده ۵.۱۱ میکرومتر در طیف هر دو جرم شد. این کشف، اهمیت ویژهای دارد زیرا نور در این طولموج خاص، اطلاعات منحصربهفردی درباره ترکیبات شیمیایی ارائه میدهد که ممکن است در طولموجهای دیگر قابل مشاهده نباشد.
چالشهای علمی و تفاوت دو دنیای پلوتو و تیتان
اهمیت یافتههای اولیه به قدری بالاست که پژوهشگران با بررسی گسترده مطالعات مشابه روی سایر اجرام منظومه شمسی نوشتند: «هیچ نواری در سوابق مطالعاتی قبلی گزارش نشده که بتواند با محل دقیق جذب مشاهدهشده در تیتان و پلوتو مطابقت داشته باشد» که این خود گواهی بر کشف یک پدیده کاملاً نوین و بیسابقه است. این یافتهها نشان میدهند که احتمالاً مولکولی وجود دارد که نه تنها در تیتان و پلوتو یافت میشود، بلکه ویژگیهای جذبی منحصربهفردی در طولموج ۵.۱۱ میکرومتر از خود بروز میدهد که تا کنون در هیچ کجای دیگر رصد نشده است.
ابهام و هیجان این کشف زمانی دوچندان میشود که تفاوتهای ساختاری عمیق میان پلوتو و تیتان را در نظر بگیریم؛ چرا که این دو جهان از نظر فیزیکی شباهتهای بسیار اندکی با هم دارند که توجیه حضور یک ماده یکسان در هر دو را دشوار میکند. تیتان، به عنوان بزرگترین قمر زحل، ابعادی حتی بزرگتر از سیاره عطارد دارد و در جایگاه دومین دنیای شناختهشده منظومه شمسی پس از زمین قرار میگیرد که دارای مخازن مایع نظیر رودخانهها و اقیانوسها بر روی سطح خود است.
- تصویر عجیب مریخنورد کنجکاوی از سازهای شبیه دروازه روی مریخ خبرساز شد
- بزرگترین پروژه نقشهبرداری از جهان هستی با تلسکوپ ورا روبین آغاز شد
- ناسا با ساخت حالت پنجم ماده در فضا، مرزهای فیزیک کوانتومی را جابهجا میکند
- دنبالهدار، سیارک، شهاب و شهابسنگ چه تفاوتی با هم دارند؟
این اقیانوسها که از هیدروکربن مایع، عمدتاً متان و اتان تشکیل شدهاند، محیطی منحصربهفرد را برای مطالعه فرآیندهای زمینشناختی و شیمیایی فراهم میکنند. در مقابل، پلوتو دنیایی بهمراتب کوچکتر و کاملاً یخزده است که حجم آن تقریباً نصف تیتان بوده و در فاصلهای حدود چهار برابر دورتر از تیتان نسبت به خورشید قرار گرفته است.
سطح پلوتو پوشیده از یخهای نیتروژن، متان و مونوکسید کربن است و ویژگیهای زمینشناسی متنوعی مانند کوهها، دشتها و درههای عمیق را در خود جای داده است. علیرغم اینکه جو هر دو جرم از غلظت بالای متان و نیتروژن تشکیل شده، اما تحلیلهای طیفی نشان میدهد که منبع این مولکول ناشناخته نه در جو، بلکه احتمالا در سطح آنها نهفته است. این فرضیه حاکی از آن است که این ماده ممکن است از طریق فرآیندهای زمینشناختی خاص یا واکنشهای شیمیایی سطحی تشکیل شده باشد که هنوز به طور کامل شناخته نشدهاند.
الگوهای توزیع ماده و فرضیههای شیمیایی موجود
شدت این خط جذبی در پلوتو حدود سه برابر قویتر از تیتان است که میتواند نشانگر وفور بیشتر این ماده در این سیاره کوتوله باشد. این اختلاف در فراوانی میتواند به تفاوتهای محیطی و زمینشناختی این دو جرم مربوط باشد. به عنوان مثال، دمای پایینتر و فشار اتمسفری متفاوت در پلوتو ممکن است شرایط مناسبتری برای تجمع یا تشکیل این مولکول فراهم کند. در تیتان نیز الگوی توزیع این ماده یکنواخت نیست؛ به طوری که اثر جذب در نیمکره عقبی آن بسیار قدرتمندتر از نیمکره جلویی مشاهده میشود.
پژوهشگران فرضیههای اولیهای مطرح کردهاند که این ماده ممکن است ترکیبی از بنزن یا هیدروکربنهای حلقوی با مولکولی ناشناخته، و یا حتی شکلی خاص از یخهای استیلن یا کتن باشد. هر یک از این ترکیبات میتوانند در شرایط خاص تیتان و پلوتو شکل بگیرند، اما تأیید نهایی هویت آنها نیازمند شواهد بیشتر است.
در نهایت، همه نگاهها به مأموریت فضاپیمای دراگونفلای ناسا دوخته شده که قرار است تا سال ۲۰۲۸ پرتاب شده و در سال ۲۰۳۴ با ورود به جو تیتان، از نزدیک به مطالعه شیمی سطح آن بپردازد. این بالگرد رباتیک، با توانایی پرواز در جو متراکم تیتان قادر خواهد بود نمونهبرداریهای دقیقی از سطح انجام دهد و اطلاعات جامعی درباره ترکیبات شیمیایی آن جمعآوری کند.