کشف شگفت‌انگیز تلسکوپ جیمز وب: آب در سیارک فلزی سایکی

یک تیم به رهبری مؤسسه تحقیقات جنوب غربی آمریکا با استفاده از داده‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) ناسا، کشف بزرگی بر روی سیارک فلزی سایکی (Psyche) انجام داده است. شناسایی مولکول‌های هیدروکسیل در سطح این سیارک نشان دهنده وجود مواد معدنی هیدراته است که اطلاعات جدیدی درباره تاریخچه پیچیده سایکی ارائه می‌دهد. این کشف زمینه‌ای مهم را فراهم می‌کند زیرا فضاپیمای سایکی ناسا که در اکتبر 2023 به فضا پرتاب شد، همچنان به سفر خود به سوی این سیارک که در مدار بین مریخ و مشتری قرار دارد، ادامه می‌دهد.

سایکی: یک سیارک فلزی منحصر به فرد

سایکی که حدود 140 مایل (225 کیلومتر) قطر دارد، یکی از بزرگ‌ترین اجرام در کمربند اصلی سیارک‌ها است. این سیارک که به نظر می‌رسد جرمی چگال و عمدتاً فلزی داشته باشد، مدت‌هاست که مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است. مطالعات قبلی نشان می‌دادند که سایکی ممکن است هسته نمایان یک سیارک بزرگ‌تر باشد، یعنی یک جرم کوچک آسمانی که به دلیل برخوردی فاجعه‌بار در ابتدای تاریخ منظومه شمسی، به یک سیاره کامل تبدیل نشده است.

با این حال، کشف اخیر مواد معدنی هیدراته در سطح سایکی این فرضیه را به چالش می‌کشد. مواد معدنی هیدراته معمولاً در حضور آب تشکیل می‌شوند، که نشان می‌دهد سایکی ممکن است فرآیند تکاملی متفاوت از آنچه که تاکنون تصور می‌شد، تجربه کرده باشد.

مولکول‌های هیدروکسیل و مفاهیم آن‌ها

داده‌های تلسکوپ جیمز وب حضور مولکول‌های هیدروکسیل (یک اتم اکسیژن که به یک اتم هیدروژن متصل است) را در سطح سایکی نشان داده است. این یافته نشان می‌دهد که سایکی در مقطعی از تاریخ خود با آب در تعامل بوده است. اکنون پرسش کلیدی این است که آیا این هیدراتاسیون به طور بومی (درونی) در سایکی وجود داشته است یا نتیجه برخوردهای خارجی با اجسام دیگر مانند سیارک‌های کربن‌دار است که به شدت هیدراته هستند.

اگر هیدراتاسیون به صورت درونی باشد، این می‌تواند به این معنی باشد که سایکی در فراتر از “خط برف” شکل گرفته است، یعنی منطقه‌ای در منظومه شمسی اولیه که دماها به اندازه کافی پایین بوده‌اند تا ترکیبات فرار از جمله آب به صورت جامد متراکم شوند. این می‌تواند نشان دهد که سایکی ممکن است هسته باقی مانده یک سیاره نباشد، بلکه یک جرم با تاریخچه پیچیده‌تری است که شامل مهاجرت از قسمتی دورتر از منظومه شمسی می‌شود.

تاریخچه پیچیده سطح سایکی

داده‌های جیمز وب همچنین تغییراتی را در شدت ویژگی‌های هیدراتاسیون در سطح سایکی نشان دادند که توزیع ناهمگن مواد معدنی هیدراته را نشان می‌دهد. این توزیع نامتناسب به تاریخچه پیچیده‌تری اشاره دارد که ممکن است تحت تأثیر برخوردهای متعدد با سیارک‌های دیگر شکل گرفته باشد. چنین تاریخچه‌ای می‌تواند باعث شده باشد که بخش‌های خاصی از سطح سایکی هیدراته شوند، در حالی که بخش‌های دیگر خشک باقی مانده‌اند.

درک ترکیب و تاریخچه سطح سایکی نه تنها برای مأموریت سایکی حیاتی است، بلکه برای پاسخ به پرسش‌های گسترده‌تری درباره نحوه تکامل منظومه شمسی نیز اهمیت دارد. طبیعت فلزی این سیارک، همراه با مواد معدنی هیدراته آن، آن را به هدفی کلیدی برای مطالعه توزیع آب و سایر مواد در سحابی خورشیدی (ابری از گاز و غبار که منظومه شمسی ما از آن تشکیل شده) تبدیل می‌کند.

پیامدها برای تکامل منظومه شمسی و جستجوی حیات

کشف مواد معدنی هیدراته در سایکی پیامدهای مهمی برای درک ما از تکامل منظومه شمسی دارد. سیارک‌هایی مانند سایکی به عنوان باقی مانده‌های فرآیند تشکیل سیارات محسوب می‌شوند و ترکیبات آن‌ها بسته به مکان تشکیل‌شان متفاوت است. مطالعه سایکی می‌تواند بینش‌هایی درباره چگونگی توزیع و تکامل مواد در سحابی خورشیدی در طول زمان ارائه دهد.

علاوه بر این، وجود آب در سایکی، یا در هر جرم آسمانی دیگری، پرسش‌های مهمی را درباره احتمال وجود حیات در فراسوی زمین مطرح می‌کند. آب برای شکل‌گیری و ادامه حیات به شکلی که ما می‌شناسیم ضروری است و درک توزیع آن در منظومه شمسی می‌تواند راهنمای خوبی برای جستجوهای آینده در زمینه حیات در سایر منظومه‌های خورشیدی باشد.

فضاپیمای سایکی ناسا در حال حاضر در راه این سیارک است و انتظار می‌رود در اوت 2029 (مرداد 1408) به مقصد برسد. این فضاپیما مشاهدات نزدیکی از سایکی ارائه خواهد داد که به دانشمندان کمک می‌کند تا اسرار آن را بیشتر کشف کنند. هدف از این مأموریت که توسط دانشگاه ایالتی آریزونا رهبری می‌شود، روشن کردن ترکیب، ویژگی‌های سطح و تاریخچه سایکی است که داده‌های ارزشمندی را ارائه خواهد داد که می‌تواند دانش و فهم ما از تشکیل سیارات را تغییر دهد.