کشف سیگنالی ناشناخته در دو دنیای دوردست
تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) با شناسایی یک نشانه شیمیایی مرموز در سطح سیاره کوتوله پلوتو و تیتان، بزرگترین قمر زحل، اخترشناسان را در برابر معمایی تازه قرار داده است. این سیگنال که در طولموج ۵٫۱۱۳ میکرومتر ثبت شده، با هیچیک از ترکیبات شناختهشده در پایگاههای داده طیفسنجی مطابقت ندارد. محققان تأکید میکنند که این یک خطای ابزاری نیست، بلکه اثری از یک ماده ناشناخته است که ممکن است هرگز در آزمایشگاه مطالعه نشده باشد یا حتی ترکیبی با شیمی کشفنشده باشد.
این یافتهها در مطالعهای ارائه شده که در مجله Astronomy & Astrophysics منتشر خواهد شد. دانشمندان با استفاده از دو ابزار مختلف روی JWST، این باند جذبی را در هر دو جرم آسمانی مشاهده کردند و احتمال خطای کالیبراسیون را رد کردند.
کلید کشف: طیفسنجی
روش طیفسنجی (Spectroscopy) به دانشمندان اجازه میدهد تا با بررسی نحوه تعامل نور با مواد، ترکیبات شیمیایی را شناسایی کنند. هر عنصر یا مولکول یک «اثر انگشت» نوری منحصربهفرد دارد. در دهههای گذشته، کاتالوگهای عظیمی از این طیفها برای شناسایی موادی مانند آب، متان، دیاکسید کربن و آمونیاک در سیارات و قمرها گردآوری شده است.
اما در این مورد، هیچ تطبیقی یافت نشد. چنین عدم تطابقی در این مرحله از پیشرفت علم بسیار نادر است و میتواند به یک پرسش اساسی در علوم سیارهای تبدیل شود.
بررسی احتمالات: از یخهای آلی تا ترکیبات ناشناخته
محققان طیفهای آزمایشگاهی ترکیباتی مانند استیلن، بنزن، کتن و آلنها را بررسی کردند، اما هیچیک دقیقاً با سیگنال مشاهدهشده مطابقت نداشت. محتملترین توضیح این است که این سیگنال از یک ترکیب شناختهشده در حالتی فیزیکی یا مخلوطی جدید باشد که در آزمایشگاه مطالعه نشده است. با این حال، امکان ناشناخته بودن کامل شیمی ماده نیز منتفی نیست.
راز اشتراک دو دنیای متفاوت
نکته جذاب این است که همین سیگنال در دو مکان با شرایط بسیار متفاوت ظاهر شده است. تیتان جوی غلیظ از نیتروژن و متان دارد و دمای سطح آن حدود ۱۸۰- درجه سانتیگراد است. در مقابل، پلوتو جوی بسیار رقیق دارد و دمای آن به ۲۳۵- درجه سانتیگراد میرسد. با این حال، هر دو جهان شیمی آلی پیچیدهای را تجربه میکنند که تحت تأثیر تابش خورشید و پرتوهای کیهانی شکل گرفته است. این شباهت ممکن است منشأ این نشانه مرموز باشد.
آینده: امید به مأموریت Dragonfly و مشاهدات بیشتر
برای حل این معما، مشاهدات جدید JWST و آزمایشهای آزمایشگاهی برای بازسازی شرایط این دو جهان ضروری است. دانشمندان به مأموریت Dragonfly ناسا امید بستهاند که قرار است سطح تیتان را کاوش کند. اگرچه این فضاپیما نمیتواند مستقیماً سیگنال فروسرخ را مشاهده کند، اما آزمایشگاه شیمیایی روی آن میتواند برخی از ترکیبات کاندید را شناسایی کند و به حل یکی از جذابترین معمایهای تلسکوپ جیمز وب در منظومه شمسی خارجی کمک کند.
این داستان ابتدا در WIRED en Español منتشر شده و از اسپانیایی ترجمه شده است.
