تلسکوپ جیمز وب آب‌وهوای جهان‌های بیگانه را هم پیش‌بینی میکند!

به گزارش مجله خبری نگار/بهار، ما یک گام دیگر به پیش‌بینی آب‌وهوای جهان‌های خارج از منظومه شمسی نزدیک شده‌ایم؛ البته گامی بسیار کوچک.

به نقل از اسپیس، با تحلیل جدیدی از داده‌های رصدی تلسکوپ فضایی جیمز وب، دانشمندان یک قدم دیگر به رویای پیش‌بینی آب‌وهوا در جهان‌های دوردست نزدیک شده‌اند؛ هرچند این گام هنوز بسیار ابتدایی است.

پیش از آنکه ستاره‌شناسان بتوانند برای جهان‌های خارج از منظومه شمسی پیش‌بینی آب‌وهوا ارائه کنند، باید بدانند چه عواملی جو این سیارات را شکل می‌دهند و آیا وضعیت آب‌وهوایی آنها از الگو‌های قابل شناسایی پیروی می‌کند یا خیر.

در مطالعه‌ای جدید که بر اساس داده‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) انجام شده، پژوهشگران جرمی در فاصله حدود ۲۰ سال نوری از زمین به نام SIMP ۰۱۳۶ را بررسی کردند. آنها دریافتند بخش زیادی از تغییرات جوی این جرم را می‌توان به دو عامل نسبت داد: تفاوت‌های دمایی و تغییرات در ساختار عمودی ابرها.

البته SIMP ۰۱۳۶ دقیقا یک سیاره فراخورشیدی نیست، بلکه یک کوتوله قهوه‌ای است. کوتوله‌های قهوه‌ای در منطقه‌ای مبهم میان سیارات و ستارگان قرار می‌گیرند. این اجرام معمولا از سیارات پرجرم‌ترند، اما جرم کافی برای حفظ همجوشی هسته‌ای هیدروژن، یعنی فرایندی که انرژی ستارگان را تامین می‌کند، ندارند.

با این حال، از آنجا که ستاره‌شناسان می‌توانند کوتوله‌های قهوه‌ای را مستقیما رصد کنند، این اجرام به آزمایشگاه‌هایی ارزشمند برای مطالعه جو جهان‌های غول‌پیکر شبیه سیارات فراخورشیدی تبدیل شده‌اند.

پژوهشگران با استفاده از روشی به نام تحلیل مؤلفه‌های اصلی، تغییرات بسیار ظریف در روشنایی SIMP ۰۱۳۶ را هنگام چرخش آن بررسی کردند. این روش به آنها اجازه داد یک مجموعه داده پیچیده را به چند الگوی اصلی کاهش دهند؛ الگو‌هایی که بیشترین سهم را در تغییرات مشاهده‌شده داشتند.

این تحلیل، سه وضعیت آب‌وهوایی تکرارشونده را آشکار کرد که با چرخش جرم، یکی پس از دیگری وارد میدان دید می‌شدند. در برخی مناطق، دما بالاتر و ابر‌ها نازک‌تر بودند؛ در حالی که مناطق سردتر، ابر‌های ضخیم‌تری داشتند که ارتفاع بیشتری در جو پیدا می‌کردند.

اما شناسایی وضعیت‌های آب‌وهوایی تکرارشونده، تنها بخشی از ماجرا است. برای اینکه ستاره‌شناسان بتوانند واقعا آب‌وهوای یک جهان دوردست را پیش‌بینی کنند، باید بدانند آیا جو آن جهان در طول زمان از قوانین و الگو‌های مشابهی پیروی می‌کند یا خیر. در مورد کوتوله SIMP ۰۱۳۶، پاسخ مثبت بود.

مرل شرادر، نویسنده اصلی این مطالعه و دانشجوی دکتری کالج ترینیتی دوبلین، می‌گوید: ما همچنین دریافتیم عواملی که الگو‌های آب‌وهوایی SIMP ۰۱۳۶ را ایجاد می‌کنند، در طول زمان پایدار می‌مانند؛ حتی زمانی که ظاهر جزئیات جو طی بیش از دوازده چرخش تغییر می‌کند.

این روش هنوز به ستاره‌شناسان اجازه نمی‌دهد آب‌وهوای فردای یک جهان دوردست را پیش‌بینی کنند، اما می‌تواند روشی نسبتا سریع برای شناسایی عواملی باشد که جو یک جرم آسمانی را شکل می‌دهند؛ پیش از آنکه دانشمندان سراغ مدل‌های رایانه‌ای پیچیده‌تر و پرهزینه‌تر بروند.

یوهانا ووس، یکی از نویسندگان این مطالعه و دانشیار کالج ترینیتی دوبلین، می‌گوید: به کارگیری این روش روی طیف گسترده‌ای از کوتوله‌های قهوه‌ای و سیارات فراخورشیدی غول‌پیکر، به ما کمک خواهد کرد تنوع سامانه‌های آب‌وهوایی را که جهان‌های بسیار دور از منظومه شمسی ما شکل می‌دهند، بهتر درک کنیم.