6 دقیقه
نقطه عطف: ۶۰۰۰ سیاره فراخورشیدی تأییدشده
دانشمندان فهرستی رو به رشد از سیارات فراتر از منظومهٔ شمسی را ثبت کرده‌اند و ناسا اکنون ۶۰۰۰ سیارهٔ فراخورشیدی تأییدشده را رصد میکند. این مجموع تجمعی به طور پیوسته توسط پژوهشگران سراسر جهان به‌روزرسانی میشود و توسط مؤسسهٔ علوم سیارات فراخورشیدی ناسا (NExScI) در IPAC کال‌تِک در پاسادنا، کالیفرنیا نگهداری می‌گردد. بیش از ۸۰۰۰ سیارهٔ نامزد دیگر در آرشیو منتظر تأیید هستند که نشان‌دهندهٔ سرعت بالای کشف سیارات فراخورشیدی است.
دانشمندان هزاران سیارهٔ فراخورشیدی (سیارات خارج از منظومهٔ خورشیدی ما) را در سراسر کهکشان یافته‌اند. بیشتر آن‌ها تنها به‌طور غیرمستقیم قابل مطالعه‌اند، اما پژوهشگران می‌دانند که تنوع گسترده‌ای دارند؛ همان‌طور که در این تصویر مفهومی هنری نمایش داده شده است: از جهانیان کوچک و سنگی و غول‌های گازی تا سیارات غنی از آب و نمونه‌هایی به گرمیِ ستارگان. اعتبار: مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا
«این نقطهٔ عطف نمایانگر دهه‌ها کاوش کیهانی است که توسط تلسکوپ‌های فضایی ناسا هدایت شده — کاوشی که به‌طرز چشمگیری دید بشر نسبت به آسمان شب را تغییر داده است»، گفت شاون دومگال-گلدمن، سرپرست موقت بخش اخترفیزیک ناسا. او افزود که رصدخانه‌های آتی مانند تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن و رصدخانهٔ پیشنهادی Habitable Worlds Observatory امکان مطالعهٔ عمیق‌تر سیارات شبیه زمین را فراهم کرده و جستجوی حیات را تسریع خواهند کرد.
چگونه سیارات فراخورشیدی کشف و تأیید میشوند
کمتر از ۱۰۰ سیاره تاکنون در تصاویر مستقیم ثبت شده‌اند زیرا سیارات معمولاً در مقایسه با ستارهٔ میزبان خود ضعیف‌ترند. بیشتر کشفیات بر روشهای غیرمستقیم متکی‌اند: روش گذر (اندازه‌گیری کاهش‌های کوچک در روشنایی ستاره هنگام عبور سیاره از جلو)، سرعت شعاعی (تشخیص تلوتلوخوردن ستاره بر اثر سیاره در مدار)، میکرولنزینگ (مشاهدهٔ رویدادهای لنزینگ گرانشی) و اخترسنجی (ردیابی جابجایی‌های بسیار کوچک در موقعیت ستاره). هر روش اندازه‌ها و فاصله‌های مداری متفاوتی از سیارات را کاوش میکند و تصویر آماری کامل‌تری از سامانه‌های سیاره‌ای فراهم می‌آورد.
تأیید یک نامزد نیازمند رصدهای پیگیر برای رد کردن مثبتِ کاذب ناشی از فعالیت‌های ستاره‌ای، اجرام پس‌زمینه یا اثرات ابزارشناختی است. آن فرآیند راستی‌آزمایی که از طریق آرشیو سیارات فراخورشیدی ناسا و ابزارهای جامعه‌ای توسعه‌یافته در NExScI هماهنگ میشود، نامزدها را به ورودی‌های تأییدشده در فهرست تبدیل میکند.
«اگر بخواهیم بیشترین بهره را از سرمایه‌گذاری‌هایمان در این ماموریت‌ها ببریم که نامزدهای فراخورشیدی تولید میکنند، واقعاً به مشارکت کل جامعه نیاز داریم»، گفت آرورا کسِلی، معاون سرپرست علمی آرشیو سیارات فراخورشیدی ناسا در IPAC. «بخش بزرگی از کاری که در NExScI انجام می‌دهیم، ساخت ابزارهایی است که به جامعه کمک میکند تا نامزدها را به سیارات تأییدشده تبدیل کند.»
جهانهای عجیب و متنوع
نمونهٔ تأییدشده نشان‌دهندهٔ انواع سیاراتی است که بسیار متفاوت از آنچه در منظومهٔ شمسی می‌بینیم هستند. سیارات سنگی در سراسر کهکشان شایع‌تر به‌نظر می‌رسند تا غول‌های گازی، اما اخترشناسان همچنین «ژوپیترهای داغ» را یافته‌اند — غول‌های گازی که به‌مراتب نزدیک‌تر به ستارهٔ خود می‌گردند تا اینکه عطارد به خورشید می‌گردد — و نیز سیاراتی با سطوح مذاب و آتشفشانی، اجرامی با چگالی فوق‌العاده کم که به ابرفوم شباهت دارند، و ابرهای عجیب از مینرال‌ها یا سنگ‌های قیمتی. سیاراتی نیز در اطراف ستارگان دوتایی، بدون ستاره (سیارات سرگردان) و اطراف بازمانده‌های ستاره‌ای شناسایی شده‌اند.
«هر کدام از انواع مختلف سیاراتی که کشف می‌کنیم، اطلاعاتی دربارهٔ شرایطی که سیارات می‌توانند در آن شکل بگیرند به ما می‌دهد و در نهایت مشخص میکند که سیاراتی شبیه زمین چقدر شایع‌اند و کجا باید به دنبال آن‌ها بگردیم»، گفت داون جلینو، رئیس برنامهٔ اکتشاف سیارات فراخورشیدی ناسا (ExEP) در آزمایشگاه پیشرانش جت (JPL).
تکنولوژی ماموریت و جستجو برای جهانهای شبیه زمین
ناسا بر یافتن سیارات سنگی با شرایط معتدل و اندازه‌گیری جوّ آن‌ها برای یافتن نشانگرهای زیستی — ردیف‌های شیمیایی که ممکن است نشان‌دهندهٔ حیات گذشته یا حاضر باشد — تمرکز دارد. تلسکوپ فضایی جیمز وب تاکنون جوّ بیش از ۱۰۰ سیارهٔ فراخورشیدی را توصیف کرده و مولکولهایی مانند بخار آب، ترکیبات کربندار و ابرها را آشکار ساخته است. با این حال، تشخیص و تحلیل جوّ آنالوگهای واقعی زمین نیاز به ابزارهایی دارد که بتوانند تابش ستارهٔ میزبان را به میزان میلیاردها برابر کاهش دهند.
تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن فناوریهای کرونگراف را آزمایش و نمایش خواهد داد که برای مسدود کردن نور ستاره و آشکارسازی سیارات کم‌نور طراحی شده‌اند. همچنین انتظار می‌رود که بررسی میکرولنزینگِ رومن هزاران نامزد بازگرداند، به‌ویژه در فاصله‌ها و جرم‌هایی که دیگر روش‌ها دشوارتر به آن‌ها دسترسی دارند. برای گرفتن تصویر مستقیم از یک همتای زمین نیاز به سطح بعدی کاهش نور ستاره است — اهدافی که مطالعات مفهومی رصدخانهٔ جهانهای قابل سکونت را هدایت میکنند.
دیدگاه کارشناسی
دکتر مایا چن، اخترفیزیک‌دانی مشاهداتی (تخیلی)، اظهار کرد: «رسیدن به ۶۰۰۰ سیارهٔ فراخورشیدی تأییدشده هم یک نقطهٔ عددی و هم یک نقطهٔ عطف علمی است. آمار فهرست اکنون به ما اجازه می‌دهد مدل‌های شکل‌گیری سیارات را در انواع ستاره‌ها و محیط‌ها آزمایش کنیم. با رومن و ماموریت‌های پرچمدار آینده، از مرحلهٔ شمارش به سمت توصیف عمیق‌تر جهانهای پتانسیلاً قابل سکونت حرکت خواهیم کرد.»
او افزود: «هماهنگی جامعه و منابع پیگیری حیاتی‌اند. بسیاری از نامزدهای امیدوارکننده به طیف‌سنجی زمینی یا زمان رصد در تلسکوپ‌های فضایی نیاز دارند تا جوّشان تأیید و مشخص شود.»
نتیجه‌گیری
۶۰۰۰ سیارهٔ فراخورشیدی تأییدشدهٔ ناسا بازتاب‌دهندهٔ دهه‌ها پیشرفت در روشهای کشف، همکاری بین‌المللی و توسعهٔ ماموریت‌ها است. تنوع جهانهای کشف‌شده — ژوپیترهای داغ، سیارات آتشفشانی، اجرام با چگالی بسیار کم و موارد دیگر — دانش ما از سامانه‌های سیاره‌ای را گسترش داده و راهنمایی میکند که کجا باید به دنبال سیارات شبیه زمین بگردیم. ماموریت‌ها و فناوریهای کرونگراف آتی قصد دارند فاصله میان کشف و توصیف را پر کنند و جستجوی نشانگرهای زیستی و قابلیت زیست را روشن‌تر سازند.
منبع: sciencedaily
نظرات