یک جفت ابرزمین فراخورشیدی در مدار کوتوله قرمز K2-18 شناسایی شدند

گزارش‌های جدید نشان می‌دهند یک سیاره فراخورشیدی که احتمالا زیست پذیر و مانند کره خاکی ما زمین، سنگی است، همسایه‌ای با شکل و شمایل خودش دارد. با تکراتو همراه باشید.

این سیاره فراخورشیدی سنگی که در فاصله 111 سال نوری از زمین و در صورت فلکی اسد یا شیر (Leo) قرار دارد، در سال 2015 توسط محققان و با استفاده از تلسکوپ فضایی کپلر کشف شد.

مشاهدات بنیادی از سیاره K2-18b موقعیت آن را در ناحیه زیست پذیر ستاره کوتوله قرمز خودش برآورد کردند؛ به این معنا که این سیاره در فاصله‌ای از ستاره‌ی خودش واقع شده که امکان وجود آب مایع در سطح آن وجود دارد. به علاوه، تیم تحقیقاتی متوجه شده‌اند که سیاره K2-18b حدود 2.2 برابر زمین بزرگی دارد، به همین دلیل در زمره‌ی “ابرزمین” ها گنجانده می‌شود.

اندازه سیارات ابرزمین عمدتا چیزی بین اندازه سیارات خاکی (داخلی) و سیارت گازی (خارجی) مانند نپتون، است؛ با این توصیف وضعیت ساختاری سیاره K2-18b در هاله‌ای از ابهام قرار دارد. بنابراین یک تیم از ستاره‌شناسان با استفاده از طیف نگار هارپس (HARPS)، که در سال 2002 و در رصدخانه لاسیلا (La Silla) شیلی، بر روی تلسکوپ 3.6 متری سازمان فضایی اروپا (ESA) نصب شد، به مطالعه این سیاره پرداختند.

بیشتر بخوانید: با شگفت‌انگیزترین سیارات فراخورشیدی که تاکنون کشف شده‌اند آشنا شوید

طیف نگار هارپس (HARPS)، در سال 2002 در رصدخانه لاسیلا (La Silla) شیلی، بر روی تلسکوپ 3.6 متری سازمان فضایی اروپا (ESA) نصب شد.

یکی از اعضای تیم مطالعاتی عنوان کرده است که مشاهدات طیف‌ نگار هارپس دو گزینه برای ساختار سیاره K2-18b پیشنهاد می‌کند؛ احتمالا ما با یک سیاره سنگی و شبه زمین با لایه‌ی نازکی از اتمسفر و یا یک سیاره آبی با لایه‌ای از یخ در سطح مواجه هستیم.

رایان کلوتیر (Ryan Cloutier)، نویسنده اصلی این مقاله، دانشجوی دکتری دانشگاه تورنتو و عضو موسسه تحقیقات سیارات فراخورشیدی این دانشگاه، در بیانیه‌ای گفته است:

با داده‌های فعلی ما نمی‌توانیم تشخیص دهیم که این سیاره کدام یک از این وضعیت‌ها را داراست. اما با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب، ما می‌توانیم اتمسفر آن را بررسی کنیم و تشخیص دهیم که آیا سیاره فراخورشیدی K2-18b اتمسفر پهناوری دارد و یا پوشیده شده از آب است.

تلسکوپ فضایی 8.9 میلیارد دلاری جیمز وب متعلق به سازمان فضایی ناسا، جانشین احتمالی تلسکوپ فضایی هابل به شمار آید. این تلسکوپ طبق برنامه‌ریزی ها در اوایل سال 2019 پرتاب خواهد شد. ستاره‌شناسان با استفاده از این تلسکوپ طیف مشاهدات خود را گسترده‌تر خواهند کرد؛ از مطالعه اولین ستاره‌ها و کهکشان‌های کائنات گرفته تا بررسی جو سیارات فراخورشید نزدیک در راستای کشف عناصر بالقوه یک حیات زمینی.

تلسکوپ فضایی جیمز وب بوسیله موشک آریان 5 (Ariane 5) در گویان فرانسه پرتاب خواهد شد و طی 30 روز، میلیون‌ها مایل پرواز خواهد کرد تا به خانه ابدی خودش، در یک نقطه لاگرانژی، برسد. نقطه لاگرانژی محلی بین دو جرم بزرگ آسمانی (در اینجا زمین و خورشید) است که نیروی جاذبه دو جسم یکدیگر را خنثی می‌کنند. این نقاط محلی مناسب برای تلسکوپ‌های فضایی هستند. جیمز وب در نقطه لاگرانژی L2، جایی در 1.6 میلیون کیلومتری زمین، مستقر خواهد شد. سابق بر این نیز دو تلسکوپ فضایی هارشل و پلانک نیز به این نقطه اعزام شده بودند.

بیشتر بخوانید: تلسکوپ فضایی جیمز وب ؛ با وارث هابل آشنا شوید

رنه دایون (René Doyon)، نویسنده همکار این مقاله در همان بیانیه عنوان کرده است:

در حال حاضر سیاره K2-18b یکی از بهترین هدف‌ها برای مطالعه اتمسفر به شمار می‌رود. بنابراین آن را در صد فهرست خود قرار داده‌ایم.

رنه دایون پژوهشگر اصلی یکی از ابزار‌هایی است که سازمان فضایی کانادا (CSA) بر روی تلسکوپ فضایی جیمز وب پیاده خواهد کرد. این ابزار که “سنسور دقیق هدایت/ تصویربردار مادون‌قرمز نزدیک و طیف سنج بدون شکست” و یا (FGS/NIRISS)، نام دارد از دو مولفه تشکیل شده است. مؤلفه FGS موظف است تا تلسکوپ جیمز وب در مسیر مطالعاتی‌اش، از مسیر مستقیم خود خارج نشود. مولفه NIRSS نیز مسئول واکاوی کیهان برای کشف اولین پرتو‌های نور گسیل شده و همچنین بررسی ویژگی‌های سیارات بیگانه است.

سیاره فراخورشیدی K2-18b، که توسط تلسکوپ فضایی کپلر کشف شده است، هر 33 روز یکبار به دور ستاره کوتوله قرمز میزبان خود می‌گردد. اما تیم تحقیقاتی در جریان مشاهدات خود سیگنال‌های دیگری به دست آورد که از وجود جرمی در همان حوالی حکایت می‌کرد که هر 9 روز یک بار به دور کوتوله قرمز K2-18 می‌گردد. پس از انجام مجموعه‌ای از تجزیه و تحلیل‌ها آنها اطمینان پیدا کردند که این سینگا‌ل‌ها چیزی فراتر از یک سری نویز‌هستند. سرانجام این آنالیزها به کشف یک سیاره دیگر اجامید.

بیشتر بخوانید: تلسکوپ فضایی کپلر ؛ با شکارچی سیارات فراخوشیدی آشنا شوید

رایان کلوتیر می‌گوید:

توانایی اندازه‌گیری جرم و چگالی سیاره K2-18b جای شگفتی بسیاری دارد. اما برای کشف یک سیاره فراخورشیدی کاری بسیار هیجان‌انگیز و به همان اندازه باعث خوشحالی است.

طرحی هنری از سیاره‌ای فراخورشیدی و ابرزمین K2-18b و همسایه تازه کشف شده‌اش که K2-18c نام دارد. این دو سیاره در مدار‌هایشان به دور ستاره کوتوله قرمز K2-18، در فاصله 111 سال نوری از ما، در حال گردش‌اند. این منظومه در صورت فلکی اسد (Leo) قرار دارد.

به نظر می‌رسد سیاره فراخورشید K2-18c مانند جفت خودش یک ابرزمین باشد. اما این موضوع نقطه پایانی شباهت میان این دو است. K2-18c در مدار نزدیکتری نسبت به K2-18b به دور کوتوله قرمز میزبان در حال گردش است؛ این بدان معناست که برای پذیرش و پشتیبانی از نوعی حیات شناخته شده برای ما دمای بسیار بالایی دارد.

بیشتر بخوانید: