در دنیای علم، دادههای متناقض نشانهی شکست نیست، بلکه دعوتی برای تحقیقات عمیقتر است. این بخش طبیعی از فرآیند علمی است که پژوهشگران را به جمعآوری شواهد بیشتر برای تأیید یا رد یک فرضیه سوق میدهد. یک نمونهی بارز از این کشمکش علمی، راز پیرامون سیاره فراخورشیدی GJ 1132 b بوده است. بسته به اینکه به کدام مجموعه داده نگاه میکردید، این دنیای سنگی یا اتمسفری قابل توجه داشت یا کاملاً فاقد آن بود. اکنون، به لطف مشاهدات جدید و اختصاصی از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST)، این بحث به نتیجه رسیده است. یک مقاله تحقیقاتی جدید به طور قطعی بیان میکند که GJ 1132 b به احتمال بسیار زیاد، دنیایی بدون هوا است؛ یافتهای که وزن قابل توجهی برای درک ما از سیارات به دور ستارگان دیگر دارد.
سیاره GJ 1132 b موضوعی جذاب است. این سیاره که تنها ۴۱ سال نوری از ما فاصله دارد، به دور یک ستاره کوتوله M ناپایدار میچرخد. از برخی جهات، شبیه به زمین است: یک سیاره سنگی با جرم و شعاعی تنها کمی بزرگتر از سیاره ما. با این حال، واقعیت آن بسیار خشنتر است. این سیاره در فاصلهی بسیار نزدیک ۰.۰۱۵۳ واحد نجومی به دور ستارهاش میچرخد و هر سال آن تنها ۱.۶ روز زمینی طول میکشد. این آغوش سوزان، آن را در معرض تشعشعات شدید و شرارههای ستارهای قرار میدهد، که باعث شده بسیاری این سوال را مطرح کنند که آیا اصلاً اتمسفری میتواند در چنین شرایطی دوام بیاورد. با این حال، برخی مدلها نشان میدادند که امکان دارد سیاراتی تا این حد نزدیک به کوتولههای M بتوانند پوشش گازی خود را حفظ کنند. این سوال بسیار مهم است زیرا کوتولههای M رایجترین نوع ستاره در کهکشان ما هستند، اما فعالیت بالای آنها به نظر میرسد جو سیاراتشان را از بین میبرد. این امر منجر به شکلگیری مفهوم «خط ساحلی کیهانی» شده است—مرزی نظری از تابش و اندازه سیاره که فراتر از آن، یک سیاره نمیتواند جو خود را نگه دارد.
مطالعه جدید مستقیماً به قلب این بحث میپردازد. این تحقیق بر پایهی مقالهی قبلی است که در آن دو مشاهده اولیه گذر با JWST نتایج متناقضی را به همراه داشت. مشاهده اول به وجود اتمسفری غنی از آب اشاره داشت، در حالی که دومی نشاندهنده یک صخرهی عریان بود. با افزودن دو مشاهده گذر دیگر، تیم تحقیقاتی به تصویر واضحتری دست یافت. دادههای ترکیبی از مشاهدات جدید قویاً نشان میدهد که این سیاره فاقد هرگونه جو قابل توجهی است.
اگرچه دادهها احتمال بسیار ناچیزی برای وجود یک اتمسفر «بخار» بسیار رقیق با فشار حدود ۱ میلیبار را باقی میگذارند، کارشناسان این امر را با توجه به نزدیکی سیاره به ستارهاش و یافتههای قبلی مبنی بر کمبود آب، بسیار بعید میدانند. نکته حیاتی این است که وقتی مجموعه دادهی اولیه و غیرعادی از تحلیل حذف میشود، سه مجموعه داده دیگر کاملاً با هم توافق دارند: GJ 1132 b جو ندارد. این موضوع پژوهشگران را بر آن داشت تا دلیل این تناقض اولیه را بررسی کنند. آنها دریافتند که در طول مشاهده اول، سطح ستاره میزبان «لکههای خنک» بیشتری نسبت به سه گذر دیگر داشته است. این ویژگیهای ستارهای احتمالاً نوری را که از اتمسفر بالقوه سیاره عبور میکرده، آلوده کرده و سیگنالی کاذب ایجاد کردهاند. بر این اساس، نویسندگان مقاله یک رویکرد اعتبارسنجی متقابل «یکی را حذف کن» را هنگام تحلیل چندین مجموعه داده از ستارگان بسیار متغیر توصیه میکنند تا از تفاسیر نادرست مشابه جلوگیری شود.
این تحقیق همچنین قدرت ابزارهای JWST، به ویژه حالتهای G395H (با وضوح بالا) و G395M (با وضوح متوسط) ابزار NIRSpec را برجسته میکند. در حالی که حالت وضوح بالا دارای یک شکاف کوچک در دادهها است، مطالعه نشان داد که سطح نویز بین دو حالت قابل مقایسه بوده و هر دو روش را برای چنین مشاهداتی معتبر میسازد. در نهایت، این مقاله پرونده جو GJ 1132 b را میبندد و تأیید میکند که این یک دنیای عریان است. مهمتر از آن، این یک نقطه داده قدرتمند ارائه میدهد که استدلال میکند سیارات در مدارهای نزدیک به دور ستارگان کوتوله M فعال، احتمالاً نمیتوانند جو خود را حفظ کنند و این امر جستجوی ما برای یافتن دنیاهای قابل سکونت را بازشکل میدهد.
منبع: Universe Today