دو جهان در انتهای تقریباً مخالف منظومه شمسی رازی را به ما ارائه کردند که حتی از وجود آن بی اطلاع بودیم.
در اطراف غول گازی زحل به دور تیتان می چرخد، قمری با پوسته ای از یخ آب، دریاچه هایی از متان و اتان مایع و جوی مه آلود.
در دورترین نقطه صفحه سیاره، در فاصله متوسطی از خورشید چهار برابر زحل، پلوتون، منظره ای یخ زده و درخشان که توسط آتشفشان های یخی حجاری شده است، پنهان شده است.
هر دو جهان سرشار از نیتروژن و هیدروکربن هستند. هر دو در جوی احاطه شده اند که در آن شیمی ناشی از پرتوهای خورشید مه ایجاد می کند. و اکنون، در هر دو جهان، JWST یک امضای شیمیایی را شناسایی کرده است که برخلاف آنچه قبلا دیده‌ایم.
تیمی به رهبری اخترشناس برونو بزار از مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه (CNRS) چندین نامزد احتمالی را شناسایی کرده‌اند که پیامدهایی برای درک چگونگی توسعه شیمی آلی پیچیده در اجسام سیاره‌ای بر خلاف زمین دارند.
یافته های آنها پذیرفته شده است نجوم و اخترفیزیک و در سرور preprint arXiv موجود هستند.
تیتان توسط کریستین هویگنس در سال 1655 کشف شد، اما سطح آن توسط یک جو مه آلود از دید پنهان ماند، که به طور رسمی زمانی که جرارد کویپر متان را در طیف آن در سال 1944 شناسایی کرد، شناسایی شد.
از آن زمان به بعد، دانشمندان توانسته‌اند اطلاعات زیادی در مورد سطح تیتان، علی‌رغم جو آن، به دست آورند، تا حد زیادی به لطف کاوشگر کاسینی. به عنوان مثال، ما در مورد دریاچه ها، میدان های تپه ای، کوه ها و ویژگی های زمین ساختی آن می دانیم.
اما به دست آوردن اطلاعات دقیق در مورد شیمی سطح ماه دشوارتر بوده است – که تا حدودی ناگوار است، زیرا آنچه ما آنها دارند توانستند ایجاد کنند، نشان می دهد که تیتان یک آزمایشگاه تقریباً عالی برای مطالعه شیمی پری بیوتیک یا شرایط شیمیایی پیش از حیات است.
تیتان دارای اتمسفر نیتروژنی همراه با متان، نور خورشید، ذرات پرانرژی، باران، رودخانه ها، دریاچه ها و فصول سال است که در مجموع تنوع خارق العاده ای از ترکیبات کربنی را تولید می کنند.
بنابراین هر بار که دانشمندان چیز جدیدی در مورد تیتان کشف می کنند، نشان می دهد که چه نوع شیمی آلی پیچیده ای می تواند بدون حیات اتفاق بیفتد.
تلسکوپ فضایی مادون قرمز JWST ابزاری باشکوه برای نگاه کردن به ابرها است، بنابراین تیمی از دانشمندان از جمله بزارد زمانی را برای تماشای ماه به عنوان بخشی از پیشنهادی به نام آب و هوا، ترکیب و ابرهای تیتان اختصاص دادند.
با این حال، هنگامی که آنها طیف را پس گرفتند، تلسکوپ یک ویژگی جذبی پیدا کرد که محققان نتوانستند آن را شناسایی کنند.
جالب‌تر اینکه این ویژگی به‌طور مستقل در مشاهدات دو ابزار مختلف JWST ظاهر می‌شود و مشکل ابزاری را بسیار بعید می‌سازد.
یک لحظه به عقب برگردیم.
هنگامی که JWST یک شی را مطالعه می کند، نور را در اشعه مادون قرمز ثبت می کند. اتم‌ها و مولکول‌های موجود به روش‌های خاصی با نور برهم‌کنش می‌کنند، آن را جذب می‌کنند و گاهی آن را در طول موج‌های مختلف بازتاب می‌کنند.
وقتی یک خط تیره‌تر در طیف می‌بینید که به عنوان ویژگی جذب شناخته می‌شود، به این معنی است که چیزی نور را در آن طول موج خاص جذب کرده است.
چیز واقعا جالب اینجاست. هر اتم یا مولکول الگوی جذب و انتشار منحصر به فرد خود را دارد – اثر انگشت طیفی که دانشمندان می توانند برای شناسایی آن استفاده کنند.
بنابراین آنچه در اینجا به معنای آن است این است که ویژگی جذب تیتان دقیقاً با هیچ جاذب شناخته شده ای مطابقت ندارد – این نشان می دهد که ممکن است مولکول یا ماده دیگری روی تیتان وجود داشته باشد که هنوز شناسایی نشده است.
با این حال، طرح عمیق تر می شود.
در یک برنامه رصدی جداگانه، JWST به پلوتون نیز نگاه کرد. و همان ویژگی جذب ظاهر شد – فقط ضخیم تر و قوی تر از آنچه در تیتان ظاهر شد.
این غیر منتظره بود. تیتان و پلوتون با شیمی غنی از نیتروژن و متان به هم مرتبط هستند، اما با تفاوت های فاحش دما، فشار و زمین شناسی از هم جدا شده اند. با این حال به نظر می رسد هر دو دارای اثر انگشت شیمیایی ناشناس مشابهی هستند.
اینکه دقیقاً چه چیزی سیگنال را تولید می کند نامشخص است.
سیگنال قوی، سازگار است و به گونه ای رفتار می کند که نشان می دهد از سطح هر دو جهان می آید تا جو.
با این حال، پس از مقایسه آن با ده ها ترکیب، هیچ کدام یک مسابقه قانع کننده نبودند. بنزن خالص، پروپادین، کتن و استیلن به هم نزدیک هستند، اما همه آنها به اندازه کافی متفاوت هستند تا از شناسایی مطمئن جلوگیری کنند.
یکی از احتمالات این است که مقصر یک ترکیب شناخته شده است که به شیوه ای ناآشنا رفتار می کند. برخی از مولکول‌ها که با مواد شیمیایی دیگر مخلوط شده یا به شکل فیزیکی متفاوتی چیده شده‌اند، می‌توانند نور مادون قرمز را با طول موج‌های کمی متفاوت از آزمایش‌های آزمایشگاهی جذب کنند.
همه چیز در مورد این کشف به چیزی عمیق تر اشاره می کند، و این واقعیت که هم در تیتان و هم در پلوتون ظاهر می شود، کلیدی به نظر می رسد.
مطالب مرتبط: کریستال های عجیب در دریاچه های تیتان ممکن است یک قانون اساسی شیمی را نقض کنند
این نشان می‌دهد که این سیگنال فقط یک ویژگی عجیب و غریب از یک ماه عجیب نیست، بلکه یک ویژگی شیمیایی است که قبلاً شناسایی نشده بود که بین جهان‌های سرد، غنی از نیتروژن و متان‌دار مشترک است.
مشاهدات آینده ممکن است با نقشه برداری از جایی که سیگنال در سطح تیتان ظاهر می شود، به کاهش احتمالات کمک کند. و هنگامی که ماموریت سنجاقک ناسا در اواسط دهه 2030 می رسد، طیف سنج جرمی آن ممکن است برخی از ترکیبات نامزد را از نزدیک شناسایی کند.
با این حال، در حال حاضر، این راز حل نشده باقی مانده است – سایه ای ضعیف در پرتو جهان های بیگانه، که نشان می دهد منظومه شمسی ما ممکن است پر از شیمی ظریفی باشد که هنوز به سختی درک می کنیم.
یافته ها برای انتشار در نجوم و اخترفیزیکدر arXiv آپلود می شوند.
این مقاله توسط کارلی کازلا تصحیح و توسط پیتر داکریل ویرایش شده است. در حالی که ما به روند خود افتخار می کنیم، ما فقط انسان هستیم. اگر خطایی را مشاهده کردید، لطفاً به ما اطلاع دهید.
