فرازمینی‌ها زمین را چگونه می‌بینند؟

اخترشناسان موفق شدند جو زمین را آن‌گونه که از فضای دور دیده می‌شود، بررسی کنند. برای این کار، آنان از ماه به‌عنوان آینه‌ای بزرگ استفاده کردند و سطح ماه را به‌هنگام ماه‌گرفتگی بررسی کردند. نور خورشیدی که از ماه بازتاب می‌شود، آثاری از جو زمین به همراه دارد که می‌تواند به اخترشناسان برای تعیین سیاره‌های فراخورشیدی که پناهگاه حیات هستند، کمک کند.
اخترشناسان مؤسسه اخترفیزیک جزایر قناری در اسپانیا، این رصدها را از ماه‌گرفتگی کلی در 26 مرداد 1387انجام دادند. حتی زمانی که ماه در گرفتگی کامل است و سایه زمین کاملاً سطحش را دربرگرفته، بازهم می‌توان ماه را دید، آنهم در نور قرمز. عبور نور خورشید از جو لبه زمین و شکست نور سبب می‌شود، رنگ قرمز طیف ماه به سطح ماه برسد و ماه سرخ‌رنگ دیده شود. اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ‌های زمینی، دسته‌ای از این پرتوهای نور را پس از بازتاب از ماه و جذب پرتوی طیف گسیلی نوری که از هاله جو زمین عبور کرده شناسایی کردند.

نظر یادتون نره! 

بقیه در ادامه ی مطلب

به سبب اینکه گازهای جو زمین، طول موجهای خاصی از نور را جذب می‌کند، اخترشناسان قادرند، نشانه‌های زیستی کلیدی در طیف را جدا کنند؛ گازهایی همچون متان و اکسیژن که با زندگی در زمین آمیخته‌اند، از جمله آنانند. اما آنها از پیدا کردن نشانه‌هایی که گمان می‌کردند در پرتوهای نور، ضعیف دیده شود، بسیار شگفت زده شدند؛ شواهدی از یون‌سپهر محافظ که فوتون‌های پر‌انرژی خورشید را جذب می‌کنند و همچنین شواهدی از نیتروژن که قسمت عمده‌ای از جو را به خود اختصاص می‌دهد ولی به سختی آشکار می‌شود.

انریک پاله، یکی از اخترشناسان مؤسسه اخترفیزیک قناری و سرپرست این مطالعات که به تازگی در نیچر مقاله‌اش به چاپ رسید، گفت: «ما این شواهد را در حالی یافتیم که بسیار قوی‌تر از مدل‌های پیش‌بینی شده بود و این خیلی راحتتر از شناسایی سیاره‌ای فراخورشیدی است.»



گسیل خالص
اخترشناسان معتقدند که سیاره‌ای فراخورشیدی در ابعاد و جرم مشابه زمین می‌تواند در سالهای اخیر یافت شود. اما گام بعدی در فرآیند کشف این است که با تشخیص دارا بودن جو این سیاره‌ها متوجه شویم آیا از همه لحاظ سیاره فراخورشیدی مشابه زمین است یا نه. برای تشخیص جو نیاز به تفکیک نور ستاره مادر از نور سیاره است. پاله می‌گوید این تشخیص در بهترین حالت می‌تواند با جذب طیف گسیلی سیاره به جای تلاش در جذب نور ستاره بازتاب شده از جو سیاره صورت ‌گیرد.

این مطالعات پیشنهاد می‌کند، تلسکوپ فضایی 9/4 میلیارد دلاری جیمز وب مجهز به طیفنگار گسیلی که قرار است سال 1393/2014 به فضا ارسال شود، عملکرد بهتری نسبت به باقی جانشینانش خواهد داشت. این تلسکوپ پرهزینه، نیاز دارد که نور رسیده از ستاره مادر را به منظور تشخیص نور بازتاب شده از سیاره مسدود کند.

در حدود یک ششم از بیش از 350 سیاره فراخورشیدی کشف شده، زمانی کشف شده‌اند که با ستاره‌های مادرشان، گرفتگی داشتند. این سیاره‌ها به هنگام گردش به دور ستاره و به خاطر هم راستا بودن جهت گردششان به دور ستاره مادر با خط دید ما، سبب کاسته شدن نور ستاره مادر و ایجاد افت نوری در میزان نور رسیده از ستاره مادر می‌شوند. اینگونه تشخیص سیاره‌های فراخورشیدی گذر‌کننده از راستای نور ستاره، هم برای تمیز دادن ابعاد سیاره و هم برای رصد طیفهای گسیلی جذب شده جو سیاره می‌تواند مفید واقع شود. جست‌وجوی سیاره‌های فراخورشیدی گذرا، همچون کاری بود که پاله و همکارانش در رصد نور بازتاب شده خورشید که از جو زمین عبور کرده بود و از ماه بازتاب شده بود است.

نور بازتابیده
راه‌های آسان‌تری نیز برای دریافت طیف جذبی زمین وجود دارد، برای مثال با کمک تلسکوپی که به غروب خورشید می‌نگرد، به سبب اینکه نور از میزان جو بیشتری به نسبت باقی زمان‌ها می‌گذرد، می‌توان طیف گسیلی زمین را دریافت. همچنین استفاده از ماهواره‌های ارتفاع پایین اقلیم‌شناسی می‌تواند در تشخیص طیف گسیلی کمک کند اما این طیفها بسیار متمرکزتر و دقیقتر از تصویر بزرگ و محوی است که اخترشناسان برای مقایسه یا نقاط سیاره‌ای بسیار دوردست نیاز دارند. استفاده از ماه برای نگریستن به زمین، همان روش یافت سیاره‌های فراخورشیدی را بازتولید می‌کند و به خوبی میانگینی کلی از اثر سراسر جو به دست می‌دهد.

حتی با وجود تلسکوپ فضایی جیمز وب، پیدا کردن سیارات فراخورشیدی زمین مانند، بسیار سخت است. پاله می‌گوید که ستاره مادر این چنین سیاره‌هایی باید حداکثر در فاصله 30 سال نوری از ما باشد و همچنین این ستاره باید ستاره‌ای از نوع کوتوله سفید باشد. گذر ستاره‌های کوتوله، سیگنال‌های بزرگتری را فراهم می‌کند، چرا که سیاره به نسبت سطح بیشتری از سطح سیاره را می‌پوشاند. فاصله سیاره‌ای از ستاره کوتوله سرد برای اینکه در کمربند حیات قرار گیرد، همچنین بسیار کم باید باشد، بنابراین دوره گردش آن کوتاه خواهد شد و در نتیجه اخترشناسان داده‌های متوالی بیشتری برای مطالعه خواهند داشت.

نوشته شده در تاریخ جمعه 17 اردیبهشت 1389    | توسط: گاگول 1    | طبقه بندی: عجایب،     | نظرات()