ستاره‌شناسان دومین سیاره به اندازه زمین را در منظومه شمسی عجیب غریبی پیدا کردند!!

فضاپیمای پیشرو در شکار سیاره ناسا دومین سیاره خود را مشاهده کرده است که با اندازه زمین مطابقت دارد و ممکن است قادر به حفظ آب مایع باشد و هر دو جهان به دور یک ستاره می‌‌چرخند.

ماهواره بررسی سیاره فراخورشیدی گذر ناسا (TESS) در آوریل 2018 پرتاب شد. از آن زمان، این ماموریت 285 سیاره فراخورشیدی تایید شده و بیش از 6000 نامزد را کشف کرده است. یکی از جذابترین سیارات تایید شده، جهانی به نام TOI 700 d است که تقریباً به اندازه زمین است و در منطقه قابل سکونت ستاره آن قرار دارد. اکنون، به لطف هشدار اکتبر 2021 مبنی بر اینکه تلسکوپ مدارگرد زمین چیز جالبی را دیده است، اکنون دانشمندان متوجه شده‌اند که این سیاره همسایه‌ای دارد که به همان اندازه وسوسه‌انگیز است.

امیلی گیلبرت، ستاره‌شناس آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در کالیفرنیا، به Space.com گفت: ما ابتدا شروع به بررسی آن کردیم و می‌گوییم: “این جهان واقعی است؟” گیلبرت و همکارانش این تحقیق را در بیست و چهل و یکمین نشست انجمن نجوم آمریکا که این هفته در سیاتل و به صورت مجازی برگزار می شود، ارائه می دهند.

گیلبرت گفت: «من بسیار هیجان زده بودم. (زمان‌بندی نیز کمک کرد: “روز قبل از تولد من بود.”)

تصویر هنری از سیاره فراخورشیدی TOI 700 e، جهانی به اندازه زمین در منطقه قابل سکونت ستاره‌اش. (اعتبار تصویر: NASA/JPL-Caltech/Robert Hurt)

تس سیارات را با خیره شدن به ستارگان برای یک ماه در یک زمان، به دنبال افتهای کوچک در روشنایی می‌یابد که می‌تواند نشان دهنده عبور سیاره بین ستاره و تلسکوپ باشد. از این شیبها، ستاره‌شناسان می‌توانند اندازه سیاره را تخمین بزنند و مدار آن را تعیین کنند.

در سال 2020، گیلبرت و همکارانش کشف سه سیاره را در اطراف یک ستاره کوچک به نام TOI 700 (TOI مخفف “TESS Object of Interest“) گزارش کردند که در فاصله حدود 100 سال نوری از زمین قرار دارد. آن ستاره یک کوتوله قرمز است، اما برخلاف بسیاری از خواهران و برادرانش، TOI 700 نسبتاً ساکت است، بدون پالس‌های ناگهانی فعالیت که می‌تواند هر زندگی را در دنیای اطراف سرخ کند.

گیلبرت گفت: «در مجموعه داده‌های دو ساله کاملی که از TESS داریم، هیچ شواهدی از شعله نوری مشاهده نمی‌کنیم.

دو سیاره از سه سیاره‌ای که تس در ابتدا در منظومه TOI 700 پیدا کرد، خیلی نزدیک به ستاره می‌چرخند تا شباهت زیادی به زمین داشته باشند، اما جهان سوم بسیار وسوسه انگیز است که به نام TOI 700 d شناخته می‌شود. دانشمندان دریافتند که این جهان حدود 20 درصد بزرگتر از زمین است و هر 37 روز زمینی به دور ستاره می‌چرخد و آن را در منطقه‌ای قرار می‌دهد که دانشمندان آن را منطقه قابل سکونت می‌نامند، جایی که دما باید اجازه دهد آب مایع در سطح وجود داشته باشد.

فقط با این سه سیاره، دانشمندان قبلاً این منظومه را با TRAPPIST-1 مقایسه می‌کردند، منظومه‌ای در فاصله 39.5 سال نوری از ما که به خاطر هفت سیاره به اندازه زمین خود شناخته شده است. گیلبرت گفت: «مقایسه واقعاً جالبی است. با توجه به اینکه TRAPPIST-1 یک ستاره فعالتر و کم‌نورتر است، اما ادامه مطالعه سیستم TOI 700 آسان‌تر خواهد بود. “سیستم TRAPPIST فوق‌العاده جمع و جور است؛ تمام آن سیارات واقعاً فشرده شده‌اند.”

اکنون، گیلبرت و همکارانش می‌گویند که TOI 700 d یک خواهر و برادر سوم دارد و یک خواهر و برادر جذاب. این سیاره که TOI 700 e نام دارد، کاملاً در منطقه‌ای نیست که اخترشناسان معمولاً منطقه قابل سکونت نامیده‌اند، اما این تعریف در حال تغییر است. به ویژه، از آنجایی که ستاره‌شناسان متوجه شده‌اند که زهره و مریخ احتمالاً زمانی آب را روی سطوح خود نگه داشته‌اند، برخی منطقه قابل سکونت “خوشبینانه” را پیشنهاد کرده اند که TOI 700 e در آن قرار دارد.

گیلبرت و همکارانش تخمین می زنند که TOI 700 e تقریباً 95 درصد اندازه زمین است، بنابراین احتمالاً سنگی است و تقریباً هر 28 روز زمینی یک بار به دور آن می‌چرخد – که آن را بین TOI 700 c و d قرار می‌دهد. جهان تازه کشف شده نیز احتمالاً به صورت جزر و مدی قفل شده است و همیشه یک سمت را به ستاره خود نشان می‌دهد.

(قفل کشندی یا گرانشی چیست : قفل کشندی (Tidal locking) یا قفل گرانشی (gravitational locking) زمانی پیش می‌آید که در اثر شیب نیروی کشندی، یک کره یا جرم آسمانی همیشه به سوی کره یا جرم آسمانی دیگری رو کرده باشد. آشناترین نمونه این پدیده همبستگی جزر و مدی کنونی ماه نسبت به زمین است. چنین گردشی را گردش هماهنگ (synchronous rotation) می‌گویند. جرم آسمانی درگیر در این قفل برای هر بار گشتن به گرد محور خود ناچار به پیمودن یک دور کامل گرداگرد سیاره یا جرم همتا دراین وابستگی است.)

گیلبرت گفت: «این بیشتر چیزی است که ما در حال حاضر تنها از داده‌های تس می‌دانیم، اما در حال حاضر کمپین‌های دیگری برای توصیف بیشتر این موضوع در حال انجام است. “هنوز نتیجه‌ای حاصل نشده است، اما چیزهای هیجان‌انگیزی در راه است.”

گیلبرت خاطرنشان کرد که تس بیش از یک هفته دیگر به TOI 700 نگاه خواهد کرد و نه ماه دیگر یا بیشتر داده‌ها در سال آینده ارائه می‌شودد. گیلبرت در حال حاضر با استفاده از دستگاه طیف‌نگار اشل برای سیارات فراخورشیدی سنگی و مشاهدات طیف‌سنجی پایدار (ESPRESSO) که برای توصیف سیارات فراخورشیدی مشابه زمین طراحی شده است، این سیستم را با تلسکوپ بسیار بزرگ در شیلی مشاهده می‌کند. محققان امیدوارند مشاهدات ESPRESSO به آنها اجازه دهد تا جرم هر چهار سیاره در منظومه را تعیین کنند و یک همکاری از تلسکوپ فضایی هابل برای تخمین تابش فرابنفش ستاره استفاده می‌کند، اطلاعاتی که می‌تواند مدل‌های آب و هوایی این سیارات را مشخص کند.

اگرچه تلسکوپ فضایی جیمز وب قبلاً ثابت کرده است که می‌تواند اجزای یک جو فراسیاره‌ای را استشمام کند، این مهارت درسیاره‌های  TOI 700 d یا e استفاده نمی‌شود که هر کدام به اندازه‌ای کوچک هستند که تجزیه و تحلیل اتمسفر بسیار طولانی است. گیلبرت گفت با توجه به اندازه کوچک ستاره این کار باید عملی باشد. او افزود، با این حال، ممکن است بتواند بزرگترین سیاره، TOI 700 b را مطالعه کند.

گیلبرت گفت که یافته جدید ارزش ماموریت گسترده تس را نشان می‌دهد. این فضاپیما در ابتدا قرار بود به مدت دو سال کار کند. تس ماموریت دوم خود را در سپتامبر 2022 آغاز کرد که تا اکتبر 2024 ادامه خواهد داشت. ستاره TOI 700 در قسمتی از کیهان قرار دارد که تس به طور مداوم هنگام مطالعه آسمان جنوبی آن را می‌بیند. در مجموع، گیلبرت و همکارانش باید مشاهدات 14 گذر مختلف را درسیاره  TOI 700 e ترکیب کنند تا تایید کنند که سیگنال واقعی است.

بن هورد، کاندیدای دکترا در دانشگاه مریلند، کالج پارک و یک کاندیدای دکترا: «اگر ستاره کمی نزدیک‌تر یا سیاره کمی بزرگ‌تر بود، شاید می‌توانستیم TOI 700 e را در سال اول داده‌های تس شناسایی کنیم. محقق فارغ التحصیل در مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در مریلند در بیانیه ای گفت. “اما سیگنال آنقدر ضعیف بود که برای شناسایی آن به یک سال دیگر مشاهدات ترانزیت یا گذر نیاز داشتیم.

(گذر چیست: بیشتر سیارات فراخورشیدی شناخته شده با استفاده از روش گذر کشف شده‌اند. گذر زمانی اتفاق می‌افتد که یک سیاره از بین ستاره و ناظر آن عبور کند. هنگامی که زهره یا عطارد بین ما و خورشید حرکت می کنند، گذرهای درون منظومه شمسی را می توان از زمین مشاهده کرد.)

مترجم: مرتضی نادری‌فرد

منبع:

Astronomers find 2nd Earth-size planet in intriguing alien solar system

By Meghan Bartels

https://www.space.com/tess-second-earth-size-habitable-zone-exoplanet