تلسکوپ فضایی جیمز وب، چگونگی شکل‌گیری سیاره‌ها را تأیید کرد

تلسکوپ فضایی جیمز وب به شواهد مهمی در پشتیبانی از فرضیه‌ی دیرینه شکل‌گیری سیاره‌ها دست یافته است. در نتیجه ستاره‌شناس‌ها می‌توانند به اطمینان بیشتری درباره‌ی فرضیه‌های خود برسند. داده‌های جیمز وب که توسط گروهی بین‌المللی از پژوهشگرها پردازش شدند، نظریه‌ی «توده‌ی سنگریزه یخی» را تقویت می‌کنند که به نظر می‌رسد در گرد هم آوردن غبار و سنگ‌هایی که در نهایت به شکل‌گیری سیاره‌ها می‌انجامند، حیاتی است.

به بیان ساده، فرضیه‌ی توده سنگریزه یخی به این صورت است: قطعات پوشیده از یخ ماده در کرانه‌های بیرونی دیسک پیش‌سیاره‌ای جوان با یکدیگر برخورد کردند و با از دست دادن تکانه به سمت گرم‌تر ستاره بازگشتند که در این بخش پوشش منجمدشان تصعید شد.

به‌این‌ترتیب سیاره‌های سنگی از حلقه‌ی سنگ‌ریزه‌های کوچک و بخار آب شکل گرفتند. از طرفی پژوهش‌های قبلی نشان دادند ممکن است موقعیت بخار آب برای نتیجه‌گیری قطعی درباره‌ی فرضیه‌ی سنگریزه یخی کافی نباشد.

پژوهشگرها با نگاه به تصاویر واضح‌تر دوربین فروسرخ نزدیک جیمز وب، دو نمونه از دیسک پیش‌سیاره‌ای را بررسی کردند: دیسک فشرده و توسعه‌یافته. دیسک‌های توسعه‌یافته، همان‌طور که از نامشان پیداست، بزرگ ‌هستند و از حلقه‌های مجزایی تشکیل شده‌اند که با فشار و گرانش از یکدیگر تفکیک می‌شوند درحالی‌که دیسک‌های پیش‌سیاره‌ای فشرده به یکدیگر وصل شده‌اند.

پژوهش جدید نشان می‌دهد مواد یخی می‌توانند از میان دیسک‌های پیش‌سیاره‌ای حرکت کنند، گرچه این اتفاق روی دیسک‌های فشرده آسان‌تر رخ می‌دهد. به گفته‌ی کولت سالیک، دانشمند سیاره‌ای کالج واسار:

در گذشته، تصویر ایستایی از شکل‌گیری سیاره‌ها داشتیم به‌طوری‌که به نظر می‌رسید سیاره‌ها از منطقه‌هایی مجزا تشکیل شده‌اند. حالا شواهدی داریم که نشان می‌دهند این مناطق با یکدیگر برهم‌کنش دارند. این اتفاق در منظومه شمسی ما هم رخ داده است.

پژوهشگرها با مقایسه داده‌های دیسک‌های توسعه‌یافته و فشرده، شاهد تجمع مقدار زیادی بخار آب در خط برفی دیسک فشرده بودند. در این منطقه توده‌های یخی مقدار بیشتری از بخار را از دست می‌دهند.

شواهد به‌دست‌آمده از این فرضیه پشتیبانی می‌کنند که مواد سازنده می‌توانند به سمت داخل دیسک حرکت کنند. پدیده‌ای که در دیسک‌های فشرده بدون شکاف به شکلی بهینه‌تر رخ می‌دهد. جریانی تصعید‌شونده از ذرات به آرامی فرود می‌آیند و به‌مرور مواد جامد و آب لازم برای ساخت هسته‌ی سیاره‌های جدید را فراهم می‌کنند.

ابزار فوق حساس تلسکوپ فضایی جیمز وب به این یافته‌های شگفت‌انگیز دست یافتند. حالا ستاره‌شناس‌ها می‌دانند چه اتفاقی در حال رخ دادن است و با توجه به این داده‌ها می‌توانند به بررسی فرآیند شکل‌گیری سیاره‌ای ادامه دهند. تلسکوپ جیمز وب در نهایت ارتباط بین بخار آب و دیسک داخلی و تجمع ذره‌های یخی از دیسک خارجی را ثابت کرد. این یافته چشم‌انداز جدیدی برای بررسی شکل‌گیری سیاره‌های سنگی با این تلسکوپ می‌گشاید.

یافته‌های پژوهش در مجله‌ی Astrophysical منتشر شد.