کشف سومین جهان دوردست توسط رصدگر سیارات فراخورشیدی ناسا

جدیدترین فضاپیمای شکارچی سیارات فراخورشیدی ناسا، تنها سه‌ ماه پس از آغاز فعالیت‌های علمی‌اش وجود سومین دنیا را خارج از منظومه‌ی شمسی تأیید کرد. این سیاره‌ی تازه کشف‌شده که در فاصله‌ی به‌نسبت کمی قرار دارد، در حال چرخش به دور ستاره‌ای کوچک با فاصله‌ی تنها ۵۳ سال نوری است؛ بدان معنا که احتمالا می‌توانیم این دنیا را با وسعت بیشتری مطالعه کنیم تا دریابیم که جو آن از چه موادی تشکیل شده است.

کاشف سه سیاره‌ی اشاره‌شده، ماهواره‌ی نقشه‌بردار فراخورشیدی گذرانناسا یا به ‌اختصار TESS است؛ فضاپیمایی به‌اندازه‌ی تقریبا یک یخچال که در آوریل سال گذشته به مدار پیرامون زمین پرتاب شد. این کاوشگر سیارات فراخورشیدی جانشین تلسکوپ فضایی کپلر محسوب می‌شود؛ فضاپیمایی که در فاصله‌ی نزدیک به ۱۶۱ میلیون کیلومتری از زمین قرار داشت و در طول مأموریت خود موفق به کشف هزاران سیاره‌ی فراخورشیدی در دوردست‌ها شد. کپلر در ماه اکتبر و درست پس از آنکه مأموریت تس به‌خوبی به جریان افتاد، با اتمام سوخت به پایان عمر خود رسید. بااین‌حال، روش هر دو فضاپیما برای رصد آسمان مشابه یکدیگر است؛ بدین صورت که با جست‌وجو برای یافتن افت‌های بسیار جزئی در نور ستاره‌ای دوردست، وجود سیاره‌ی فراخورشیدی تأیید می‌شود. افت نوری هنگامی روی می‌دهد که با عبور سیاره‌ای از مقابل ستاره‌اش، بخشی از مسیر نور آن ستاره برای مدتی بسیار کوتاه مسدود شود.

بااین‌حال، تس مأموریت متفاوتی از فضاپیمای نسل پیشین خود دارد. کپلر برای یافتن بیشترین تعداد ممکن از سیارات فراخورشیدی، همیشه بخشی از آسمان را جست‌وجو می‌کرد. بااین‌حال، این جهان‌ها اغلب اوقات به‌طرز شگفت‌انگیزی در دوردست‌ها قرار داشتند و فاصله‌ی آن‌ها بیش از آن بود که امکان مطالعه و تحلیل بعدی آن‌ها به‌طور واقعی فراهم باشد. اما تس به‌طور مشخص در فاصله‌ای نسبتا نزدیک به زمین به‌دنبال سیارات فراخورشیدی می‌گردد. در نتیجه، جهان‌های کشف‌شده به‌دست آن را راحت‌تر می‌توان مشاهده و مطالعه کرد. ما می‌توانیم آن‌ها را با تلسکوپ‌های مختلف مورد تجزیه و تحلیل قرار دهیم تا جرم یا مواد احتمالی تشکیل‌دهنده‌ی اتمسفرشان را تعیین کنیم.

بنابراین با هر سیاره‌ی جدیدی که تس پیدا کند، فرصت مطالعه‌ی بیشتر درباره‌ی آن به نحوی که هرگز پیش از این امکان‌پذیر نبود، وجود خواهد داشت. دایانا دراگومیر،‌ پژوهشگر دوره‌ی پسادکتری در مؤسسه‌ی اخترفیزیک و پژوهش‌های فضایی دانشگاه MIT و سرپرست تیمی که جزییات کشف تازه‌ی تس را در ژورنال اخترفیزیکی شرح داد، به خبرگزاری ورج گفت:

این به‌سادگی بدان معنا است که ما می‌توانیم این سیستم را به‌تفصیل مطالعه کنیم. ما می‌توانیم جرم سیاره و خصوصیاتی را درباره‌ی ستاره‌ی آن اندازه بگیریم.

ناسا در ماه سپتامبر اعلام کرد که تس دو سیاره‌ی کاندیدا را یافته است؛ دو دنیایی که در عرض تنها چند ساعت و چند روز به دور ستارگان میزبانشان می‌چرخند. اما این سیاره‌ی به‌تازگی کشف‌شده قدری جالب‌تر است. سیاره‌ی سوم درست همانند دو اکتشاف اولیه، به دور نوعی ستاره‌ی کوتوله در حال چرخش است که کوچک‌تر و کم‌نور از خورشید ما محسوب می‌شود. اما این سیاره بسیار دورتر از دو سیاره‌ی دیگر در مدارش می‌چرخد؛ به‌نحوی که یک دور چرخش کامل به دور ستاره‌اش ۳۶ روز طول می‌کشد.

این باعث می‌شود که سیاره‌ی سوم با حرارت متوسط ۱۴۹ درجه‌ی سلسیوس بسیار خنک‌تر از دو سیاره‌ی دیگر باشد که به‌گفته‌ی دراگومیر، «آن‌چنان گرم محسوب نمی‌شود.» او می‌گوید:

این سیاره قدری گرم‌تر از نقطه‌ی جوش آب است.

اخترشناسان پیش از این قادر به مطالعه‌ی عمیق سیاراتی با چنین دمای خنکی نبوده‌اند. اما از آنجایی که این دنیای تازه کشف‌شده بسیار نزدیک است، احتمال دارد که دانشمندان قادر به انداختن نگاهی گذرا به درون اتمسفرش باشند و شاید در آینده با تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا که قرار است در سال ۲۰۲۱ پرتاب شود، اطلاعات بیشتری درباره‌ی آن به‌دست آورند.

دراگومیر و تیم او توانستند با انجام مشاهدات بعدی با تلکسوپ بزرگ ماژلان به جرم این سیاره پی ببرند. آن‌ها دریافتند که هرچند سیاره‌ی سوم تس تقریبا سه برابر زمین اندازه دارد؛ اما جرم آن ۲۳ برابر سیاره‌ی ما است؛ بدین معنی که از نظر اندازه سیاره‌ای «زیر نپتونی» به‌شمار می‌رود؛ اما بسیار متراکم‌تر از نپتون است. بااین‌حال، هیچ امیدی نسبت به سکونت‌پذیری این سیاره وجود ندارد؛ زیرا به احتمال فراوان سیاره‌ای گازی و نه سنگی محسوب می‌شود.

با وجود این، احتمال دارد که سیاره‌ی دیگری تقریبا هم‌اندازه‌ی زمین پیرامون همان ستاره‌ای وجود داشته باشد که سیاره‌ی سوم به دور آن می‌چرخد. این سیاره نیز به رویت تس رسیده؛ اما وجود آن هنوز تأیید نشده است. اما چنین سیاره‌ای در صورت حضور در آنجا، با مداری بسیار نزدیک به ستاره‌اش که چرخش به دور آن تنها ۷/۸ روز طول می‌کشد، دنیای بسیار گرم‌تری خواهد بود. با وجود این، کشف این سیاره بدین معنی است که سرانجام می‌توانیم سیاره‌ای فراخورشیدی به‌اندازه‌ی زمین را به‌طور کامل‌تری مطالعه کنیم.

یافته‌هایی نظیر موارد اشاره‌شده موجب می‌شوند که هر اکتشاف تازه از سوی تس برای اخترشناسان این چنین هیجان‌انگیز باشد. دراگومیر می‌گوید:

 تس برای انجام همین کار یعنی یافتن این سیارات کوچک پیرامون ستارگان نزدیک طراحی شده است. بنابراین، اکنون ما می‌توانیم حجم آن‌ها را دریابیم و به اتمسفرشان دسترسی پیدا کنیم.