كشف ۱۸ سياره فراخورشيدي جديد به اندازه زمين
پژوهشگران موفق شدند ۱۸ سياره‌ي فراخورشيدي تقريبا هم‌اندازه با زمين را كشف كنند؛ سياره‌هايي كه كوچك هستند و در پژوهش‌هاي قبلي، اثري از آن‌ها ديده نشده بود. يكي از سياره‌هاي اين مجموعه، كوچك‌ترين سياره‌ي فراخورشيدي شبه‌زمين است كه تاكنون شناخته شده است و از طرفي احتمال وجود حيات روي يكي از سياره‌هاي ديگر وجود دارد. پژوهشگران در اين پژوهش با حساسيت فراوان بارديگر بخشي از داده‌هاي تلسكوپ فضايي كپلر ناسا را مطالعه كردند.
تاكنون، تقريبا بيش از چهارهزار سياره در اطراف ستاره‌هاي ديگر شناسايي شده كه ۹۶ درصد از آن‌ها بزرگ‌تر از زمين هستند و اغلب آن‌ها را ازانديشه متخصصين اندازه مي‌توان با غول‌هاي گازي منظومه‌ي شمسي مثل نپتون و مشتري مقايسه كرد. ازآنجاكه رصد سياره‌هاي كوچك‌تر دشوارتر است، اين رصدها آمار واقعي سياره‌هاي خارجي را نشان نمي‌دهند. علاوه‌براين، دنياهاي كوچك، به‌ويژه سياره‌هاي فراخورشيدي سكونت‌پذير، اهداف خوبي براي جست‌وجوي حيات شبه‌زميني محسوب مي‌شوند.
در ميان ۱۸ سياره‌ي شبه‌زمين، اندازه‌ي كوچك‌ترين سياره برابر با ۶۹ درصد سياره‌ي زمين و قطر بزرگ‌ترين سياره هم دوبرابر قطر زمين است. تمام اين سياره‌ها در يك ويژگي مشترك هستند: به‌دليل حساس‌نبودن الگوريتم جست‌وجو، در داده‌هاي قبلي تلسكوپ فضايي كپلر مشاهده نشده بودند.
دانشمندان براي جست‌وجوي دنياهاي دوردست، اغلب از روشي به‌نام گذار استفاده مي‌كنند كه در آن، نوسان‌هاي دوره‌اي درخشش نور ستاره را مطالعه مي‌كنند. اگر در اطراف هر ستاره، سياره‌اي با صفحه‌ي مداري هم‌تراز با خط ديد زمين وجود داشته باشد، اين سياره هنگام تكميل مدار خود، بخشي از نور ستاره‌اش را مسدود مي‌كند. دكتر رنه هلر دراين‌باره مي‌گويد:
هدف الگوريتم‌هاي جست‌وجوي استاندارد، شناسايي نوسان‌ها و افت ناگهاني درخشش ستاره است و معمولا لبه‌ها درمقايسه‌با مركز مدار تاريك‌تر هستند. وقتي سياره‌اي از مقابل ستاره عبور مي‌كند، نور كمتري درمقايسه‌با اواسط گذار مسدود مي‌كند؛ بنابراين، ستاره در مركز گذار در تاريك‌ترين حالت ممكن قرار دارد و سپس، بارديگر درخشندگي خود را به‌دست مي‌آورد.
سياره‌هاي بزرگ معمولا نوسان‌هاي واضح و شديدتري در درخشش ستاره‌ي ميزبان خود به‌وجود مي‌آورند؛ بنابراين، تغييرات اندك درخشش مركز تا لبه‌ي گذار نقش كمي در كشف آن‌ها ايفا مي‌كند. لبه‌ي ستاره به اثر نوري در ستارگان گفته مي‌شود كه در آن، بخش مركزي ديسك روشن‌تر از لبه‌ي تصوير است.
شايان ذكر است كشف سياره‌هاي كوچك دشوارتر است؛ زيرا اثر آن‌ها بر درخشندگي ستاره اندك است و به‌سختي مي‌توان نوسان‌هاي نور آن‌ها را از نويزهاي ديگر، مثل خطاي رصد، تشخيص داد. بااين‌حال، به‌عقيده‌ي رنه هلر و همكارانش، درصورت استفاده از منحني واقعي‌تر نور در الگوريتم جست‌وجو، مي‌توان حساسيت روش گذار را بهبود داد. مايكل هيپك، از رصدخانه‌ي سونبرگ مي‌گويد:
الگوريتم ما تصويري واقعي‌تر از جمعيت سياره‌هاي فراخورشيدي ارائه مي‌دهد. اين روش گام معنادار روبه‌جلويي، به‌ويژه درزمينه‌ي جست‌وجوي سياره‌هاي شبه‌زمين، محسوب مي‌شود.
پژوهشگران از داده‌هاي تلسكوپ فضايي كپلر به‌عنوان بستر آزمايش الگوريتم جديد خود استفاده كردند. در مرحله‌ي اوليه‌ي مأموريت بين سال‌هاي ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۳، كپلر افت‌هاي نوري بيش از ۱۰۰ هزار ستاره را ثبت كرد كه به كشف بيش از ۲,۳۰۰ سياره‌ي جديد منجر شد تا اينكه پس از بروز نقصي متخصص، تلسكوپ بايد در حالت رصد جايگزين موسوم به مأموريت K2 (زندگي دوباره‌ي كپلر) به‌كار گرفته مي‌شد.
كپلر تا پايان سال ۲۰۱۸، موفق شد بيش از ۱۰۰ هزار ستاره‌ي ديگر را رصد كند. پژوهشگران به‌عنوان نمونه‌ي آزمايش اوليه‌ي الگوريتم بارديگر ۵۱۷ ستاره از K2 را تحليل كردند كه گمان مي‌رفت ميزبان حداقل يك سياره‌ي در‌حال‌گذار باشند. علاوه‌بر سياره‌هاي گذشته، ۱۸ سياره‌ي جديد كشف شدند كه در پژوهش‌هاي قبلي از انديشه متخصصين دور مانده بودند. به‌گفته‌ي كاي رودنبك، از دانشگاه گوتينگن، سياره‌هاي جديد در اغلب منظومه‌هاي سياره‌اي از كوچك‌ترين سياره‌ها هستند.
يكي از سياره‌هاي كشف‌شده از شرايط مناسبي براي حيات برخوردار است
علاوه‌براين، فاصله‌ي مدار اغلب سياره‌هاي جديد تا ستاره‌ي ميزبان خود، كمتر از نمونه‌هاي قبلي بود؛ بنابراين، انتظار مي‌رود دماي سطح سياره‌هاي جديد بيش از صد درجه‌ي سانتي‌گراد باشد و حتي دماي برخي از آن‌ها تا هزار درجه‌ي سانتي‌گراد افزايش يابد. تنها يكي از اين منظومه‌ها استثنا هستند: سياره‌اي كه احتمالا در محدوده‌ي سكونت‌پذير يك كوتوله‌ي سرخ قرار دارد. اين سياره در چنين فاصله‌ي مطلوبي، مي‌تواند از آب مايع سطح برخوردار باشد كه يكي از پيش‌نيازهاي ضروري براي رشد حيات است.
البته، پژوهشگران نمي‌توانند روش خود را براي تمام سياره‌هاي مطالعه‌شده اعمال كنند. علاوه‌براين، مطالعه سياره‌هاي كوچك واقع در فاصله‌اي دورتر از ستاره‌ي خود دشوارتر است؛ زيرا اين سياره‌ها به زمان بيشتري براي تكميل مدار نياز دارند. درنتيجه، گذار در مدارهاي عريض به‌ندرت رخ مي‌دهد و كشف سيگنال‌ها دشوارتر مي‌شود.
روش هلر و همكارانش انديشه متخصصينات‌هاي جذابي به‌وجود مي‌آورند. مأموريت كپلر علاوه‌بر ۵۱۷ ستاره‌اي كه تاكنون كشف شده‌اند، از مجموعه‌ي داده‌اي گسترده‌تري شامل صدهاهزار ستاره‌ي ديگر برخوردار است. به‌عقيده‌ي پژوهشگران، با اين روش مي‌توان در مأموريت اصلي كپلر بيش از صد سياره‌ي شبه‌زمين پيدا كرد.
به‌گفته‌ي پروفسور لاورنت گيزون، روش جديد براي آماده‌سازي مأموريت PLATO مناسب است كه در سال ۲۰۲۶، سازمان فضايي اروپا آن را پرتاب خواهد كرد. PLATO تعداد زيادي از منظومه‌هاي چندسياره‌‌اي در اطراف ستاره‌هاي شبه‌خورشيد را كشف و مطالعه مي‌كند كه احتمال وجود حيات در برخي از آن‌ها وجود دارد.
هم انديشي ها