اَبا اِباد

تکنیک اسپکتروسکوپی ترانزیت

رصد سیارات فراخورشیدی

ما وقتی راجع به جستجو برای حیات در سیارات دیگر صحبت می‌کنیم، منظورمان حتما پیدا کردن یک حیات هوشمند در حد خودمان یا هوشمندتر از خودمان نیست. بهتر است خودمان را محدود به یافتن فقط حیات هوشمند نکنیم. هر نوع حیات فرازمینی می‌تواند چیزهای زیادی به ما بگوید، حتی اگر یک حیات ابتدایی در حد تک سلولی و چند سلولی باشد. اما اگر سیاره‌ای دارای چنین اشکالی از حیات باشد، ما چطور می‌توانیم آن را شناسایی کنیم؟

ما که انتظار نداریم آن تک سلولی‌ها امواج رادیویی را به سمت ما گسیل کرده باشند. از طرف دیگر، سیارات که مانند ستارگان از خودشان نوری ساطع نمی‌کنند که ما بتوانیم با تجزیه و تحلیل نور گسیل شده، اجزای سازنده‌ی سیاره را شناسایی کنیم. در مورد ستارگان ما بیش از یک قرن است که با تجزیه‌ی نور ستارگان، ساختار و ترکیبات آن ستاره را می‌یابیم، اما تصدیق می‌فرمایید که چنین کاری برای سیارات امکان پذیر نیست.

اما برای یافتن حیات، ما به چنین اطلاعاتی نیاز داریم. چرا که یافتن بعضی مولکول‌های خاص می‌تواند نشانه‌ای بر وجود حیات در آن سیارات باشد. حتی بالاتر از آن، ما چطور می‌توانیم از وجود یک سیاره با خبر شویم. کمااینکه ما اگر از همین منظومه‌ی شمسی خودمان هم کمی دورتر شویم، غیر از خورشید درخشان، هیچکدام از این سیارات را نخواهیم دید، چرا که هیچیک از این سیارات از خودشان نوری ساطع نمی‌کنند.

پس می‌توانیم بپرسیم که چطور می‌توان حتی از وجود سیاراتی خارج از منظومه‌ی شمسی (exoplanets) باخبر شویم؟

دانشمندان برای یافتن سیارات فراخورشیدی، از تکنیکی به نام تکنیک ترانزیت (transit method) استفاده می‌کنند. این روش اولین بار در سال ۲۰۰۸ در تلسکوپ فضایی کپلر به کار رفت. به این صورت که کپلر در گوشه‌ای از فضای اطراف زمین نشست و چشمانش را به مدت چهار سال، روی یک نقطه از آسمان دوخت. آن نقطه از آسمان حدود ۱۵۰ هزار ستاره را در دل خود جای داده بود. کپلر اما منتظر کوچکترین تغییر در نور تک تک آن ستارگان بود. اگر الگوی نور یکی از آن ستارگان برای مدتی تغییر می‌کرد، کپلر می‌فهمید که یک سیاره از مقابل آن ستاره گذشته است و کپلر آن را به صورت یک لکه روی ستاره مشاهده می‌کرد. با محاسبه‌ی فاصله زمانی که این لکه دوباره ظاهر میشد، دانشمندان می‌توانستند زمان یک گردش کامل آن ستاره را حساب کنند. تا اینجای کار که خیلی خوب است یا به قول فرنگی‌ها so far so good.

اما اجزای سازنده‌ی آن سیارات را چطور می‌توان شناسایی کرد؟ چطور بفهمیم که آن سیاره آب دارد یا متان یا دی اکسید کربن یا هر مولکول دیگر؟

اینجا یک تکنیک دیگر به نام اسپکتروسکوپی ترانزیت (transit spectroscopy) به کمک ما می‌آید. این تکنیک اولین بار در ماهواره‌ی تس (TESS) ناسا به کار گرفته شد. ما می‌دانیم که اگر نور از درون یک محیط دارای مولکول A عبور کند، مولکول A بخشی از طیف نوری را جذب می‌کند که این بخش مخصوص همان مولکول و مثل شناسنامه‌ی آن مولکول است. وقتی کسی به طیف آن نور نگاه کند، می‌بیند که همان بخش از طیف نوری حذف شده و تاریک است، پس می‌فهمد در آن محیط مولکول A وجود داشته که آن بخش از نور را جذب کرده است. حالا این ماهوراه‌ی تس به آن ستاره‌ها خیره می‌شود. وقتی سیاره از مقابل ستاره عبور کرد، بخشی از نور ستاره از اتمسفر سیاره عبور کرده و به ما می‌رسد. اگر ما طیف آن نور را آنالیز کنیم، می‌فهمیم که چه مولکول‌هایی درون اتمسفر آن سیاره وجود داشته است و به این شکل می‌توانیم راجع به وجود یا عدم وجود حیات در آن سیاره گمانه زنی کنیم.

– ابا اباد

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *