برای سال‌ها، دانشمندان آسمان‌ها را جستجو کرده‌اند تا نشانه‌هایی از سیارات دوردست و احتمال وجود حیات بیابند. تلاش‌های آن‌ها منجر به کشف‌های فراوان و جذابی شده و انگیزه‌بخش روش‌های پیشرفته‌تر برای کاوش در جهان هستی گردیده است با پیشرفت مداوم تلسکوپ‌ها و ابزارهای اندازه‌گیری، سیارات کم‌جرم شبیه زمین ما هنوز هم اغلب ناشناخته باقی می‌مانند. بسیاری از این سیارات به دلیل جهت‌گیری مداری یا سیگنال‌های ضعیف، از دید روش‌های سنتی آشکارسازی پنهان می‌مانند.
«لیلای سان»، نویسنده اصلی این مطالعه از رصدخانه‌های یون‌نان در آکادمی علوم چین و گروهی از محققان بین‌المللی به تازگی سیاره‌ای ابرزمین به نام «Kepler-725c» را شناسایی کردند. آن‌ها با استفاده از روشی تخصصی، داده‌های یک سیستم سیاره‌ای موجود را تحلیل کردند که محدودیت‌های معمول روش‌های ترانزیت (عبور) و سرعت شعاعی را دور می‌زند.
روش‌های معمول کشف سیارات و اهمیت اندازه Kepler-725c
سیارات خارج از منظومه شمسی، که به آن‌ها «اکسی‌پلنت» می‌گویند، به طرق مختلف قابل شناسایی هستند. یکی از رایج‌ترین روش‌ها، روش ترانزیت است که افت ناچیزی در روشنایی ستاره را هنگام عبور سیاره بین ستاره و دید ما بررسی می‌کند سیارات بزرگ‌تر با دوره‌های مداری کوتاه‌تر مانند Kepler-725c، آسان‌تر با این روش قابل ردیابی هستند، چون بیشتر و سریع‌تر از مقابل ستاره‌شان عبور می‌کنند. اما سیارات کوچکتر با مدارهای بلندتر و جهت‌های نامناسب‌تر اغلب دیده نمی‌شوند.
پژوهشگران مدتهاست به دنبال سیاراتی با جرم تا ده برابر زمین بوده‌اند. این سیارات ممکن است ساختاری متفاوت از سیارات سنگین‌تر داشته و ویژگی‌هایی شبیه زمین داشته باشند. جرم و اندازه یک سیاره محیط آن را شکل می‌دهد؛ جرمی نزدیک به زمین میتواند نشانه شرایط قابل مطالعه‌ای مانند داشتن سطح سنگی یا امکان نگهداشتن آب باشد.
برخی تیم‌ها روی روش «تغییرات زمان عبور» (Transit Timing Variation – TTV) تمرکز دارند که تاثیرات گرانشی یک سیاره روی مدار سیاره دیگر را دنبال می‌کند و تغییراتی در زمان‌های عبور آن ایجاد می‌کند «این کشف نشان می‌دهد که روش TTV امکان شناسایی و اندازه‌گیری دقیق جرم یک ابرزمین یا نیمه نپتون را در منطقه قابل سکونت ستارگان شبیه خورشید فراهم می‌کند»، سان می‌نویسد آن‌ها با تحلیل تغییرات زمان عبور Kepler-725b، یک مشتری گرم، توانستند Kepler-725c را در همان سیستم شناسایی کنند.
احتمال پشتیبانی Kepler-725c از حیات
روش TTV، که وابسته به عبورهای مستقیم یا تغییرات سرعت دقیق نیست، راهی برای کشف سیاراتی است که ابزارهای دیگر ممکن است نادیده بگیرند. این روش برای سیستم‌هایی که فقط یک سیاره به صورت عبوری دیده می‌شود اما حرکت آن نشان از وجود سیاره دیگری دارد، بسیار کارآمد است.
اثرات گرانشی به عنوان سرنخ‌هایی عمل می‌کنند که دانشمندان را به سمت همراهان پنهان هدایت می‌کنند. شناسایی Kepler-725c ثابت می‌کند حتی بدون دید مستقیم هم می‌توان تصویر دقیقی از مدار و اندازه سیاره به دست آورد Kepler-725c در حدود ۲۴۷۲ سال نوری از زمین فاصله دارد و به دور ستاره‌ای از نوع G9V در مدت حدود ۲۰۷.۵ روز گردش می‌کند. بخشی از مدار آن وارد منطقه قابل سکونت می‌شود و تقریباً ۱.۴ برابر تابش خورشیدی که زمین در فاصله ۱ واحد نجومی دریافت می‌کند، جذب می‌کند.
فاصله مداری آن حدود ۰.۶۷۴ واحد نجومی است که میتواند دمای معتدلی فراهم کند، هرچند عوامل متعدد دیگری روی قابل سکونت بودن تاثیر دارند محققان قصد دارند به بررسی ترکیب دما، تغییرات ستاره‌ای و ترکیبات جو در صورت امکان ادامه دهند.
ماموریت‌های جدید ابرزمین‌ها
این کشف در حالی انجام می‌شود که سازمان‌های فضایی برای ماموریت‌هایی آماده می‌شوند که سیارات کوچکتر در اطراف ستارگان مشابه خورشید را بررسی خواهند کرد پروژه اروپا به نام PLATO و پروژه‌های مشابه آینده، داده‌های بیشتری تولید می‌کنند که با روش TTV همخوانی خوبی دارد دانشمندان این فرصت را برای کشف شرایطی که ممکن است حیات را حمایت کند، بسیار ارزشمند می‌دانند.
با تعیین دقیق جرم و مدار سیارات، روش TTV میتواند ویژگی‌ها و جایگاه یک سیاره را در معمای کیهانی توصیف کند، بدون آنکه محدودیت‌های روش‌های سنتی آشکارسازی را داشته باشد شناسایی Kepler-725c با استفاده از روش TTV به دانشمندان روشی عملی برای شکار سیارات غیرعبوری در منطقه قابل سکونت ستارگان می‌دهد.
این سیارات ممکن است مستقیم دیده نشوند، اما می‌توانند چندین شرایط لازم برای حیات را داشته باشند تیم پژوهشی معتقد است ماموریت‌های آینده با این روش همگام خواهند شد و فرصت کشف سیارات کوچکتر و دارای مدارهای بلند را که روش‌های قدیمی‌تر از آن‌ها غفلت کرده‌اند، افزایش می‌دهد این کشفیات میتواند راهبردهای هدف‌گیری سیارات مشابه زمین در سراسر کهکشان را دقیق‌تر کند.
چالش‌های تایید قابلیت زیستی و تیم کاشف Kepler-725c
با وجود ابزارهای بهتر و روش‌های نوین، تایید قابلیت سکونت سیاره‌ها همچنان فرایندی کند است. برای این کار به داده‌های تصویربرداری مستقیم یا اطلاعات جو نیاز داریم تا بتوانیم بگوییم آیا سیاره‌ای مانند Kepler-725c میتواند حیات را پشتیبانی کند یا خیر.
اغلب داده‌ها نشانه هستند نه پاسخ قطعی. جرم، مدار و میزان تابش، سرنخ‌های مفیدی‌اند اما نمی‌توانند وجود آب، اکسیژن یا سطحی پایدار را تایید کنند که زندگی به آن نیاز دارد تیم تحقیقاتی شامل دانشمندانی از رصدخانه‌های یون‌نان، رصدخانه هامبورگ، دانشگاه ژی‌آن جیاوتونگ-لیورپول و مؤسسه نانجینگ برای اپتیک نجومی و فناوری است.
این همکاری مشترک بازتابی از علاقه روزافزون جهانی به دنبال کردن سیگنال‌های ظریف سیارات در منظومه‌های دوردست است منابع مالی این پروژه از بنیاد ملی علوم طبیعی چین و پروژه تحقیقاتی بنیادی یون‌نان تامین شده که تحلیل داده‌ها و مدل‌سازی‌های بلندمدت را پشتیبانی کرده‌اند.
بیشتر بدانیم: EarthCARE؛ یک سال داده اقلیمابر
لینک منبع: earth
نظرات کاربران