تلسکوپ جیمز وب تن به آب می‌زند
آب برای حیات ضروری است، اما ساختن آب به راحتی صرفاً ترکیب هیدروژن و اکسیژن نیست. ساختن آب مستلزم شرایط خاصی است که در اعماق سرد ابرهای مولکولی یافت می‌شود؛ جایی که غبارها مانع از اثر مخرب اشعۀ فرابنفش می‌شوند و به واکنش‌های شیمیایی کمک می‌رسانند. تلسکوپ فضایی جیمز وب برای یافتن بینشی جدید از تحولات مولکول¬های آب و دیگر بلوک‌های سازندۀ حیات در سیارات زیست‌پذیر با دقت به این مخازن کیهانی خواهد نگریست.
آب برای حیات ضروری است، اما ساختن آب به راحتی صرفاً ترکیب هیدروژن و اکسیژن نیست. ساختن آب مستلزم شرایط خاصی است که در اعماق سرد ابرهای مولکولی یافت می‌شود؛ جایی که غبارها مانع از اثر مخرب پرتوهای فرابنفش می‌شوند و به واکنش‌های شیمیایی کمک می‌رسانند. تلسکوپ فضایی جیمز وب برای یافتن بینشی جدید از تحولات مولکول‌های آب و دیگر اجزای سازندۀ حیات در سیاره‌های زیست‌پذیر با دقت به این مخازن کیهانی خواهد نگریست.
ابر میان‌ستاره‌ای نوعی سحابی است که شامل گاز، غبار، گستره‌ای از مولکول‌ها از هیدروژن تا مولکول‌های پیچیده‌تر از جمله مواد آلی شامل کربن می‌شود. ابرهای مولکولی بیشترین میزان آب را در خود ذخیره کرده‌اند و به صورت شیرخوارگاهی برای ستارههای تازه شکل گرفته و سیاره‌هایشان عمل می‌کنند. درون این ابرها، روی سطح ذره‌های کوچک غبار، اتم‌های هیدروژن به اکسیژن می‌پیوندند تا مولکول‌های آب شکل گیرند. کربن برای تشکیل متان به هیدروژن اضافه می‌شود و نیتروژن برای شکل‌گیری آمونیاک به هیدروژن می‌پیوندد. همۀ این مولکول‌ها به سطح ذرات غبار در ابرهای مولکولی می‌چسبند و طی میلیون‌ها سال لایه‌هایی از یخ ایجاد می‌کنند. نتیجۀ این فرایندها مجموعه‌ای عظیم از دانه‌های برف است که سیاره‌های نوزاد با گرانش خود جمع می‌کنند؛ بنابراین، مواد لازم برای حیات را در خود جای می‌دهند. به‌این‌ترتیب، برای درک بهتر این فرایندهای پیچیده قرار است در نخستین پروژه‌هایعلمی تلسکوپ فضایی جیمز وب یک منطقه تشکیل ستاره‌ها در نزدیکی ما بررسی شود تا مشخص شود چه نوع یخ‌هایی در آن وجود دارد. این پروژه از مزیت وضوح بالای طیف‌نگار جیمز وب بهره خواهد گرفت تا رصدهای دقیقی در طول‌موج‌های مناسب برای بررسی یخ‌ها انجام شود.
این طیف شبیه‌سازی شده از تلسکوپ وب نشان دهندۀ انواع مولکول‌هایی است که احتمال دارد در نواحی تشکیل دهندۀ ستاره، مانند سحابی عقاب (در پس زمینۀ تصویر)، شناسایی شود
امتیاز تصویر: NASA, ESA
طبق برنامه‌ریزی صورت گرفته، قرار است یکی از نخستین هدف‌ها «مجموعۀ آفتاب‌پرست» (Chamaeleon Complex) باشد؛ این مجموعه از سه سحابی تاریک تشکیل شده و محل تشکیل ستاره‌ها است. مجموعۀ آفتاب‌پرست در آسمان جنوبی قابل رصد و شامل چند صد پیش‌ستاره است و ۵۰۰ سال نوری از ما فاصله دارد؛ پیرترین این ستاره‌ها فقط یک میلیون سال سن دارد. به نظر می‌رسد آنچه دانشمندان لازم دارند در این ناحیه یافت می‌شود.
گروه پژوهشی قرار است با بهره‌گیری از آشکارسازهای فروسرخ، ستارههای پشت ابرهای مولکولی را رصد کند. نور ضعیف این ستاره‌ها به علت عبور از ابرهای مولکولی ممکن است جذب یخ‌های آن شود. با رصد تعدادی از ستارههای پسزمینه منجمان می‌توانند مکان یخ‌های مختلف موجود در ابر مولکولی را شناسایی کنند. آنان برای پی بردن به نحوۀ پدید آمدن مولکول‌های پیچیده‌تر از طریق تابش فرابنفش ستارههای در حال شکل‌گیری، پیش‌ستاره‌ها را به طور مجزا مورد بررسی قرار خواهند داد. همچنین، منجمان محل تولد سیاره‌های فراخورشیدی را بررسی خواهند کرد: صفحات چرخانی از گاز و غبار به دور ستارههای تازه شکل‌گرفته که صفحات پیش‌سیاره‌ای نام دارند. پژوهشگران قادرخواهند بود فراوانی نسبی یخ موجود در اطراف ستاره‌ها را تا فاصله 8 میلیارد کیلومتر از ستارۀ تازه شکل گرفته اندازه بگیرند؛ این فاصله چیزی در حدود مدار پلوتوست.
برای درک داده‌های تلسکوپ جیمز وب دانشمندان نیاز به طرح آزمایش‌هایی در آزمایشگاه‌های روی زمین دارند. طیف‌نگار جیمز وب نور فروسرخ دریافتی را به رنگین‌کمانی از رنگ‌ها تبدیل می‌کند. مولکول‌های گوناگون نور را در طول‌موج‌ها و رنگ‌های متفاوت جذب می‌کنند و باعث به جای ماندن خطوط تاریک می‌شوند. آزمایشگاه‌ها می‌توانند مواد گوناگون را برای ایجاد پایگاه داده‌ای از «اثر انگشت» مولکول‌های متفاوت آزمایش کنند. زمانی‌که اخترشناسان این اثر انگشت را در طیفی از تلسکوپ جیمز وب مشاهده می‌کنند، می‌توانند مولکول یا خانوادۀ مولکول‌هایی را شناسایی کنند که این خطوط جذبی را ایجاد می‌کنند. این پروژه سال‌ها تلسکوپ جیمز وب را مشغول نگه خواهد داشت. جیمز وب تلسکوپ فضایی فروسرخ پیشرو در دهۀ آینده خواهد بود. این تلسکوپ به شناخت بهتر منظومۀ شمسی و فراتر از آن سیاره‌های فراخورشیدی و همچنین در کشف اسرار ساختار و سرچشمۀ عالم و جایگاه ما در آن کمک خواهد کرد.
ترجمه: سید حسام وکیل/ مجله نجوم
ویراستار: منا رجبیه فرد
منبع: وبگاه ناسا
توجه:
بازنشر مطالبی که گروه تحریریه فضای مجازی ماهنامه نجوم دروبگاه، کانال تلگرام، اینستاگرام و ... تولید می‌کنند، در دیگر رسانه‌های مکتوب و مجازی، به شرط ذکر منبع و نام نویسنده یا مترجم بلامانع است.در غیر این صورت بدیهی است حق پیگیری قانونی، مطابق با قانون حمایت از مؤلفین وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی برای ماهنامه نجوم محفوظ خواهد بود.
