کشف یک سیاره فراخورشیدی هم‌اندازه با زمین در کمربند حیات
گروهی از اخترشناسان با بررسی مجدد داده‌های تلسکوپ فضایی کپلر ناسا موفق به کشف یک سیاره فراخورشیدی با اندازه مشابه زمین شدند که در کمربند حیات ستاره مادر قرار گرفته است. جایی که احتمال وجود آب مایع در سطح سیاره وجود دارد.
این سیاره که Kepler-1649c نام گرفته پیش از این در بررسی‌های الگوریتم‌های کامپیوتری که مرحله اول تجزیه و تحلیل داده‌های کپلر را انجام می‌دهند نادیده گرفته شده بود. اکنون گروهی از دانشمندان در بررسی مجدد داده‌های تلسکوپ فضایی کپلر، که در سال ۲۰۱۸ بازنشسته شد، توانستند نشانه‌های وجود این سیاره را در داده‌های این تلسکوپ تشخیص دهند.
این سیاره فراخورشیدی در بین تمام سیاراتی که با کمک تلسکوپ کپلر کشف شده‌اند از نظر اندازه و دمای تخمینی بیشترین شباهت را به زمین دارد.
اندازه سیاره فراخورشیدی Kepler-1649c حدود ۱/۰۶ برابر سیاره زمین است. مقدار انرژی دریافتی این سیاره از ستاره مادر نیز حدود ۷۵ درصد انرژی دریافتی زمین از خورشید است. به عبارت دیگر ممکن است دمای سطحی این سیاره نیز در حدود دمای سیاره زمین باشد.
مقایسه اندازه سیاره Kepler-1649c با زمین.
Credits: NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter
اما بر خلاف زمین این سیاره به دور ستاره‌ای از رده کوتوله‌های سرخ می‌گردد. دسته‌ای از ستاره‌ها که یکی از ویژگی‌های مهم‌شان فعالیت‌های شدیدی است که می‌تواند احتمال شکل‌گیری و بقاء حیات را تا حد زیادی کاهش دهد.
هنوز ناشناخته‌های زیادی درباره سیاره فراخورشیدی Kepler-1649c وجود دارد. یکی از مهم‌ترین مسائل ویژگی‌های جو این سیاره است که می‌تواند روی دمای سطحی سیاره نیز اثرگذار باشد.
این سیاره فراخورشیدی هر ۲۰ روز یک بار به دور ستاره مادر می‌گردد و در فاصله نزدیکی از ستاره قرار دارد. به عبارتی هر سال در این سیاره تنها حدود ۲۰ روز زمینی طول می‌کشد. اما با توجه به دما و جرم کم ستاره مادر انرژی دریافتی Kepler-1649c تقریبا با انرژی دریافتی زمین از خورشید برابر است.
یک سیاره سنگی دیگر هم در این سامانه وجود دارد که فاصله آن از ستاره مرکزی این منظومه نصف فاصله Kepler-1649c از این ستاره است. چیزی شبیه به شرایط سیارات زمین و زهره در منظومه شمسی. شواهدی از وجود سومین سیاره در این منظومه نیز وجود دارد اما هنوز اخترشناسان موفق به ثبت آن نشده‌اند. این منظومه در فاصله ۳۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد.
چالش‌های کشف سیارات فراخورشیدی با روش گذر
تلسکوپ فضایی کپلر برای کشف سیارات فراخورشیدی از روش گذر بهره می‌بُرد. این تلسکوپ ستاره‌ها را به دقت زیر نظر می‌گرفت و تغییرات بسیار کوچک در نور ستاره‌ها را ثبت می‌کرد. اگر در درخشش ستاره‌ای تغییری جزئی رخ داده باشد می‌توان احتمال گذر یک سیاره فراخورشیدی از مقابل ستاره را مطرح کرد. احتمالی که باید با انجام رصدهای تکمیلی و حذف دلایل احتمالی دیگر تایید شود تا کشف سیاره فراخورشیدی به طور رسمی اعلام شود.
طرحی ساده از ساز و کار کشف سیارات فراخورشیدی با روش گذر.
حجم عظیم داده‌های تلسکوپ کپلر اما کار تحلیل داده‌ها را سخت می‌کند. متخصصان ناسا در مرکز پژوهشی ایمز با توسعه الگوریتمی به نام Robovetter تلاش کردند تا بخشی از کار دسته‌بندی داده‌ها را به کامپیوتر واگذار کنند.
اما با توجه به پیچیدگی‌های این کار اخترشناسان احتمال اشتباه الگوریتم را نیز در نظر گرفتند و تصمیم گرفتند تا دوباره داده‌ها را بررسی کنند. گروهی از اخترشناسان نیز مسئولیت این کار را بر عهده گرفتند تا احتمال نادیده ماندن نشانه‌های یک سیاره فراخورشیدی در انبوهی از داده‌های کپلر به حداقل برسد.
سیاره Kepler-1649c نیز در جریان همین پروژه کشف شد. اخترشناسان با بررسی مجدد داده‌های کپلر به این نتیجه رسیدند که Robovetter در این مورد اشتباه کرده و این سیاره فراخورشیدی بسیار جذاب را نادیده گرفته است.
زمین دوم یا سوژه‌ای مناسب برای مطالعات بیشتر؟
هم‌اندازه بودن یک سیاره فراخورشیدی با زمین و قرار گرفتن آن در کمربند حیات الزامی برای شباهت اقلیم و شرایط سیاره با زمین ایجاد نمی‌کند. عوامل بسیار دیگری، همچون جو، چگالی و فعالیت‌های ستاره مادر، نقش مهمی در شکل‌گیری و پایداری حیات احتمالی فرازمینی دارند. اما طبیعتا کشف و ثبت سیارات فراخورشیدی با ویژگی‌های مشابه زمین اولین قدم در راه شناخت بهتر آن‌ها است. کاری که تلسکوپ‌های جوینده سیارات فراخورشیدی، مانند کپلر و تس (TESS)، به خوبی آن را انجام می‌دهند تا در مرحله بعد با کمک نسل بعدی تلسکوپ‌های زمینی و فضایی بررسی‌های بیشتر روی سوژه‌های مناسب انجام شود.
عکس کاور: طرحی گرافیکی از سیاره فراخورشیدی Kepler-1649c و ستاره مادر.
Credits: NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter
