کشف سیاره‌ی فراخورشیدی تنها در فاصله‌ی ۱۸ سال نوری از زمین

یک سیاره‌ی فراخورشیدی تازه‌کشف‌شده به‌تازگی توجه جامعه‌ی علمی را به خود جلب کرده است، و ممکن است یکی از بهترین جهان‌های بیگانه‌ای باشد که تاکنون برای جست‌وجوی نشانه‌های حیات فرازمینی یافته‌ایم.

به گزارش انتخاب و به نقل از  sciencealert؛ این سیاره تنها ۱۸ سال نوری با ما فاصله دارد: سیاره‌ای به نام GJ 251c که حداقل جرمی معادل ۳.۸۴ برابر زمین دارد. هیجان‌انگیزترین بخش ماجرا چیست؟ این سیاره درست در منطقه‌ی قابل‌سکونت ستاره‌اش قرار دارد؛ یعنی در فاصله‌ای از ستاره‌ی خود می‌چرخد که نه آن‌قدر نزدیک است که داغ و غیرقابل‌زیست باشد، و نه آن‌قدر دور که یخ‌زده و مرده باشد.

«این سیاره در منطقه‌ی قابل‌سکونت یا همان “منطقه‌ی گلدی‌لاکس” قرار دارد؛ فاصله‌ای که در آن آب مایع می‌تواند روی سطح سیاره وجود داشته باشد، اگر جوّ مناسبی داشته باشد»،

می‌گوید سُورات ماهادوان، اخترشناس دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا.

جهان‌های قابل‌سکونت، نایاب‌تر از آنچه فکر می‌کنیم

دانشمندان هنوز در حال کشف ترکیب دقیق عوامل و شرایطی هستند که باعث پیدایش حیات در یک سیاره می‌شود، اما چند ویژگی کلیدی وجود دارد که باید پیش از بررسی دقیق‌تر هر کاندیدا به آن‌ها توجه کرد.

دو ویژگی نخست که دانشمندان به‌دنبال آن می‌گردند عبارت‌اند از:

۱. سنگی بودن ترکیب سیاره (مانند زمین)، زیرا تنها جهان شناخته‌شده‌ای که میزبان حیات است سیاره‌ی ماست؛

۲. قرار داشتن در فاصله‌ای مناسب از ستاره که دما در آن محدوده اجازه‌ی وجود آب مایع – که به آن «حلال حیات» می‌گویند – را بدهد.

در میان هزاران سیاره‌ی فراخورشیدی کشف‌شده تا امروز، تعداد اندکی دارای هر دو ویژگی هستند. از این رو، یافتن سیاره‌ای که نه‌تنها این شرایط را دارد، بلکه به اندازه‌ی کافی به ما نزدیک است تا بتوانیم آن را با جزئیات بررسی کنیم، واقعاً گنجی علمی محسوب می‌شود.

«آنچه [GJ 251c] را به‌ویژه ارزشمند می‌کند این است که ستاره‌ی میزبانش بسیار نزدیک است – تنها حدود ۱۸ سال نوری فاصله دارد»،

می‌گوید پل رابرتسون، اخترشناس دانشگاه کالیفرنیا در ایرواین.

«از دیدگاه کیهانی، تقریباً همسایه‌ی دیواربه‌دیوار ماست.»

ستاره‌ی میزبان و ویژگی‌های مداری

این سیاره به دور ستاره‌ای به نام GJ 251 می‌چرخد؛ یک کوتوله‌ی سرخ که تنها حدود یک‌سوم جرم و قطر خورشید را دارد.

از آنجا که این ستاره کوچک‌تر و خنک‌تر از خورشید است، منطقه‌ی قابل‌سکونت آن بسیار نزدیک‌تر از منطقه‌ی مشابه در منظومه‌ی شمسی قرار دارد.

این موضوع در واقع باعث می‌شود سیاراتی که در این محدوده می‌چرخند راحت‌تر شناسایی شوند، زیرا مدارشان کوتاه‌تر است و در نتیجه نشانه‌های تکرارشونده‌ی حرکت مداری‌شان واضح‌تر دیده می‌شود.

تیمی از اخترشناسان به سرپرستی کوری بیرد از دانشگاه کالیفرنیا، ایرواین، ستاره‌ی GJ 251 را برای بررسی انتخاب کردند؛ هدف آن‌ها یافتن جهان‌های کم‌جرم و نزدیک بود که بتوانند کاندیدای مناسبی برای تصویربرداری مستقیم باشند.

این ستاره پیش‌تر به‌عنوان میزبان یک سیاره‌ی فراخورشیدی دیگر شناخته شده بود، GJ 251b، یک ابرزمین با جرمی حدود ۳.۸۵ برابر زمین و دوره‌ی مداری ۱۴.۲ روزه که بیش از حد به ستاره‌اش نزدیک است و در نتیجه غیرقابل‌سکونت محسوب می‌شود.

علاوه بر این، اخترشناسان بیش از ۲۰ سال داده‌ی مشاهده‌ای از این ستاره در اختیار داشتند.

نشانه‌هایی از دنیایی تازه

برای افزودن بر داده‌های موجود، پژوهشگران مشاهدات جدیدی با وضوح بالاتر انجام دادند تا حرکت‌های بسیار جزئی ستاره را – که بر اثر کشش گرانشی سیارات اطرافش ایجاد می‌شود – با دقت بررسی کنند.

به خوشحالی فراوان آنان، در این داده‌ها نه‌تنها سیگنال سیاره‌ی شناخته‌شده دیده شد، بلکه شواهدی از وجود یک دنیای دوم نیز به‌دست آمد؛ سیاره‌ای با دوره‌ی مداری ۵۳.۶ روزه که درست در منطقه‌ی قابل‌سکونت ستاره قرار دارد.

رازهای ناشناخته‌ی GJ 251c

در حال حاضر اطلاعات ما از GJ 251c بسیار محدود است.

کشش گرانشی آن بر ستاره‌اش به ما اجازه داده جرم تقریبی‌اش را محاسبه کنیم، اما چون این سیاره از دید ما از برابر ستاره‌اش عبور نمی‌کند، قطر و ویژگی‌های سطحی یا جوی آن ناشناخته است.

خوشبختانه این سیاره هدفی عالی برای مشاهدات بعدی به‌شمار می‌آید.

پژوهشگران باور دارند که این جهان می‌تواند در آینده در چارچوب پروژه‌های تصویربرداری مستقیم قابل شناسایی باشد؛ در چنین پروژه‌هایی اخترشناسان به‌جای بررسی اثرات غیرمستقیم سیاره بر نور ستاره، خودِ سیاره را مستقیماً مشاهده می‌کنند.

البته این کار ساده‌ای نیست، اما ما درست در آستانه‌ی عصری تازه هستیم که فناوری‌های نوین، مطالعه‌ی مستقیم جهان‌های بیگانه را ممکن می‌سازند.

«ما با این سامانه در مرز توان فناوری و روش‌های تحلیلی قرار داریم»،

بیرد می‌گوید.

«هرچند کشف ما از نظر آماری بسیار معنادار است، اما هنوز در حال ارزیابی وضعیت سیاره هستیم، زیرا ابزارها و روش‌های کنونی ما اندکی عدم‌قطعیت دارند.

برای مشاهده‌ی مستقیم این کاندیدا به نسل بعدی تلسکوپ‌ها نیاز داریم، اما چیزی که هم‌زمان به آن نیاز داریم، سرمایه‌گذاری گسترده‌ی جامعه‌ی علمی است.»

امید به آینده

ما اکنون تنها یک گام با نسل جدید تلسکوپ‌ها فاصله داریم؛ ابزارهایی که خواهند توانست نشان دهند آیا GJ 251c دارای جوّی است که گرما را حفظ کرده و شرایط تشکیل اقیانوس‌های آب مایع را فراهم کند یا نه.

«اگرچه هنوز نمی‌توانیم وجود جو یا نشانه‌های حیات را روی GJ 251c تأیید کنیم، اما این سیاره هدفی بسیار امیدوارکننده برای اکتشافات آینده است»،

ماهادوان اضافه می‌کند.

«ما کشفی هیجان‌انگیز انجام داده‌ایم، اما هنوز چیزهای زیادی برای آموختن درباره‌ی این جهان در پیش است.»