ستاره‌شناسان توانستند مسیر برفی یک ستاره را برای اولین بار مشاهده کنند – جایی که بخار آب سطح ستاره را در بر می‌گیرد و تبدیل به یخ و برف می‌شود.
معمولاً این مرز بسیار به ستاره نزدیک است و ستاره‌شناسان قادر به مشاهده‌ی آن نیستند ولی یک انفجار ناگهانی نورانی، خطی برفی در این سیستم جوان خورشیدی به جای می‌گذرد که حتی از زمین نیز قابل مشاهده است. شما می‌توانید این مرز را در تصویر هنرمندانه‌ی بالا ببینید.
این مسئله‌ای مهم برای ستاره‌شناسان است، زیرا می‌تواند به دانش ما درباره‌ی چگونگی تشکیل یخ در سیارات، گرد هم آمدن انبوهی از ذرات غبار و این که این توده‌ها چگونه برای تشکیل دنباله‌دارها ضروری هستند، کمک کنند، علاوه بر این، سیارات یخی مانند نپتون با هسته‌ای بزرگ ممکن است که در داخل سیارات غول‌پیکر گازی مانند مشتری باشند.
در هنگام تولد یک ستاره، محیط آن با گازها، گرد و غبار زیاد و بقایای ستارگان دیگر محصور شده است و از خرده‌سنگ‌های آن، سیاراتی که در مدارش خواهند چرخید، به وجود می‌آیند.
در روزهای اولیه‌ی تولد، ستاره در حال گرم شدن است و معمولاً این گرما به اندازه‌ای است که آب را تا شعاع ۴۵۰ میلیون کیلومتر (۲۸۰ میلیون مایل) تبدیل به بخار کنند. این فاصله‌ی بسیار زیادی‌ست و تاکنون تلسکوپ‌های روی زمین قادر به دیدن آن نیستند. قابل توجه است که در فضا، آب به خاطر فشار بسیار پایین حالت مایعِ خود را از دست می‌دهد.
ولی ستاره‌ی V883 جبار در منظومه‌ی جبار که ۱۳۵۰ سال نوری از ما فاصله دارد، به خاطر سقوط برخی از گازهای جو خود به داخلش شروع به گرم شدن کرده است. نتیجه‌ی این گرمای اضافه، بخار شدن آب تا شعاع ۶ میلیارد کیلومتر است؛ تقریباً تا جایی که پلوتو در منظومه‌ی شمسی ما نسبت به خورشید قرار دارد.
این بدین معناست که محققان برای اولین بار مرز یخ/بخار آب یا مسیر برفی را با استفاده از آتاکامای میلیمتری/ریزمیلیمتری بزرگی در چین (ALMA ) شناسایی کنند. این تیم بین‌المللی نتایج تحقیقاتشان را در Nature منتشر کرده‌اند.
در تصویر زیر شما می‌توانید تفاوت بین مسیر برفی معمولی در بالا و مسیر برفی جدید در پایین را مشاهده کنید:
محققان در ابتدا انتظار داشتند که تنها فروپاشی ستاره را ببینند ولی به جای آن مسیر برفی را مشاهده کردند. لوکاس سیسا فضانورد و سرپرست این تحقیق از دانشگاه دیگو پورتالز در شیلی گفت: “مشاهدات ALMA بسیار شگفت‌انگیز است.”
یکی از اعضای تیم به نام ژواهوان ژو از دانشگاه پرینستون اضافه کرد؛ این توضیع یخ در اطراف یک ستاره‌ی جوان برای تشکیل سیارات ضروری است و حتی باعث ایجاد حیات در زمین شده است. مشاهدات ALMA باعث شد تا دانشمندان در مورد چگونگی و محل شکل گیری سیارات جوان در صفحه‌ی گازی اطلاعات بسیار مفیدی به دست بیاورند.
وجود یخ برای شکل‌گیری سیارات بسیار مهم است زیرا ستاره‌شناسان بر این باورند که بر نحوه و محل شکل‌گیری این گونه سیارات تأثیر به‌سزایی دارد.
در داخل مسیر برفی، زمانی که آب تبخیر می‌شود، فرضیه‌ی ستاره‌شناسان این است که سیارات سنگی و کوچکی مانند مریخ و زمین در این ناحیه تشکیل شده‌اند و خارج از آن سیارات بزرگ یخی مانند مشتری به خاطر وجود یخ به آسانی شکل می‌گیرند.
ژو در ادامه افزود: “از آنجایی که ورای مسیر برفی یخ فراوان‌تر از گرد و غبار است، سیارات می‌توانند از مواد سنگی تشکیل شده و سریع‌تر افزایش حجم پیدا کنند. به این ترتیب سیاراتی مانند مشتری و زحل می‌توانند پیش از ناپدید شدنِ صفحه‌ی گازی تشکیل شوند.” این متناسب با درک ما از چگونگی تشکیل منظومه‌ی شمسی است ولی کماکان مطمئن نیستیم که این اتفاق برای دیگر ستارگان نیز رخ داده باشد.
براندا ماتیوز ستاره‌شناس شورای تحقیقات ملی کانادا که در این تحقیق شرکت نکرده بود در News & Views نوشت: “در واقع موقعیت مسیر برفی در طول زمان می‌تواند به دانش ما از نحوه‌ی شکل‌گیری سیارات کمک کند.”
نتیجه‌ی این پژوهش مدل‌هایی را پیش‌بینی می‌کند که چگونه سیارات سنگی در مسیر برفی به آرامی و سیارات بزرگ گازی در خارج آن سریعاً شکل گرفته‌اند. ما هنوز راه زیادی برای یافتن چگونگی شکل‌گیری سیارات از گرد و غبار اطراف ستاره‌ها در پیش داریم و باید تحقیقات بیشتری بر روی اینگونه مسیرهای در اطراف ستارگان انجام شود، ولی ما یک قدم به هدف نزدیک‌تر شده‌ایم.
ژو همچنین افزود: “ما در حال حاضر شواهد مستقیمی بر شکل‌گیری سیارات در مناطق سرد مساعدی در اطراف ستاره‌های دیگر در دست داریم.”
منبع: sciencealert.com
مجله علمی ایران