کشف دو سیاره فراخورشیدی جدید توسط تلسکوپ فضایی تس (TESS)

فراخورشیدکشف دو سیاره فراخورشیدی جدید توسط تلسکوپ فضایی تس صورت گرفته است. این تلسکوپ آوریل سال جاری از کمپ کیپ کارناوال نیروهای هوایی ایالات متحده پرتاب شد. این دو سیاره جدید کشف شده توسط تس شبه‌زمین و سنگی هستند.

ماهواره نقشه بردار فراخورشیدی تس (TESS) که با هدف زمینه‌سازی برای ماموریت بزرگ تلسکوپ فضایی جیمز وب کمتر از چندماه پیش به فضا پرتاب شد، کمتر از یک هفته پیش نخستین تصاویر خود را از اعماق آسمان به زمین مخابره کرد. اکنون ناسا اعلام کرده است، داده‌های این تصاویر از کشف دو سیاره فراخورشیدی جدید خبر می‌دهند.

حدودا ۵ ماه پیش و در آوریل سال جاری بود که این ماهواره فضایی از کمپ کیپ کارناوال مرکز فضایی کندی در ایالت فلوریدا توسط نسل جدید موشک‌های کمپانی فضایی خصوصی اسپیس‌ایکس به فضا پرتاب شد. دو سیاره جدید کشف شده توسط تلسکوپ فضایی تس، سیارات فراخورشیدی هستند که به دو رده “سیاره ابرزمین” (Super-Earth) و زمین داغ (Hot Earth) تعلق دارند.

در پرتاب ماهواره تس که در ۱۹ آوریل ۲۰۱۸ اتفاق افتاد، ناسا از نسل موشک‌های فالکون 9 (Falcon 9) متعلق به اسپیس‌ایکس استفاده کرد. این کمپانی پس از آن موشک جدید و قدرتمندتر خود (بهتر بگوییم قدرتمندترین سامانه فضایی جهان) را توسعه داد و ایلان ماسک با استقاده از آن خودرو تسلا رودسر خود را به مدار مریخ فرستاد.

ماهواره فضایی تس که با 337 میلیون دلار توسعه داده شده است، یک ماموریت دو مرحله‌ای دو ساله دارد که در طی آن با استفاده از 4 دوربین خود قادر خواهد بود 85  درصد از آسمان را مورد مطالعه قرار دهد. مطالعه‌ای که در کنار مشاهدات تلسکوپ فضایی کپلر سنگ بنای ماموریت جیمز‌ وب خواهد بود که از اوایل دهه 2020 عازم فضا خواهد شد.


بیشتر بخوانید : نخستین تصویر ماهواره تس (TESS) به زمین مخابره شد


بنابر گفته مقامات ناسا یکی از اهداف تلسکوپ TESS کشف و مطالعه سیارات فراخورشیدی خارج از منظومه شمسی با هدف کشف سیارات زیست‌‌پذیر و دارای حیات خواخد بود. با این وجود سارا سیگر (Sara Sager) یکی از دانشمندان ماموریت تس می‌گوید این دو سیاره فراخورشیدی جدید کشف شده آنقدر داغ هستند که احتمال زیست‌پذیری آنها منتفی است. به نظر می‌رسد ب ای تحقق این هدف ماموریت، آنها باید منتظر یافته‌های جدید این ماهواره باشند. تس هر 13.7 روز یکبار با گذر از نزدیکی زمین داده‌ها و تصاویر خود را مخابره خواهد کرد‌.

تلسکوپ فضایی کپلر، دیگر ماموریت متمرکز بر سیارات فراخورشیدی ناسا بود که در‌طول ۲۰ سال فعالیت خود که آزمون و خطاهای زیادی برای این سازمان فضایی به همراه داشت، توانست قریب به چهار هزار سیاره فراخورشیدی را کشف کند که بیش از نیمی از آن تاکنون به تائید رسیده‌اند.

تلسکوپ‌های فضایی ناسا برای کشف سیارات فراخورشیدی از روش گذر یا ترنزمیت (Transmit) استفاده می‌کنند. هر سیاره‌ای که به دور ستاره میزبان خود گردش می‌کند، از دید ناظر بیرونی، مانند ماهواره، تس هنگام عبور از مقابل ستاره منجر به کاهش نور دریافتی از سوی آن می‌شود. در نتیجه در تصویر ثبت شده بخش‌های کوچک و کم‌نوری دیده خواهد شد. این متد، روش گذر نام دارد و محققان ناسا امیدوارند با است۴اده از تلسکوپ تس بتوانند حدود 20 هزار سیاره فراخورشیدی از این دست را کشف کنند؛ چیزی حدود 5 برابر تعداد یافنه‌های کپلر در طول دو دهه ماموریت خود.

دانشمندان ماموریت تس کشف سیارات فراخورشیدی و جهان‌های زیست‌پذیر را یکی از اهداف‌ این پروژه می‌دانند. آنها برآورد کرده‌اند که از میان این ۲۰ هزار سیاره فراخورشیدی حدودا 100 سیاره سنگی و شبه زمین نیز وجود داشته باشد.

آنطور که محققان موسسه تکنولوژی ماساچوست (MIT) اعلام کرده‌اند یکی از این سیارات کشف شده توسط تس Pi Mensae c نام گرفته است. این سیاره که 60 سال نوری از زمین فاصله دارد، در رده سیارات ابر زمین طبقه‌بندی می‌شود و هر 6.27 روز زمینی یکبار به دور ستاره مادر خود‌ که یک کوتوله زرد به نام پای منزی است، گردش می‌کند. این سیاره بیش از دو برابر زمین اندازه دارد. تجزیه و تحلیل‌های اولیه نشان می‌دهد که این سیاره هسته آهنی سنگی دارد.


بیشتر بخوانید : تلسکوپ فضایی تس چگونه سیارات فراخورشیدی را شکار می‌کند؟


سیاره پای منسی سی ( Pi Mensea c) به عنوان نخستین سیاره کشف شدا توسط تس، تنها سیاره‌ای نیست که به دور سیاره پای منسی گردش می‌کند. Pi Mensea b سیارهدیگری است که پیش از این و در سال 2001 کشف شده بود. این سیاره بیش از ۱۰ برابر سیاره مشتری جرم دارد. برخلاف پای منسی سی، این سیاره فاصله بسیار زیادی تا ستاره میزبان دارد و هر 2083 روز یگبار مدار خود به دور آن را کامل می‌کند.

دومین سیاره جدید کشف شده توسط تس به نام LHS 3844 b خوانده می‌شود. این سیاره “زمین داغ” در فاصله 49 سال نوری از زمین جا خوش کرده و با جنب و جوش زیادی هر 11 ساعت به دور یک ستاره کوتوله قرمز با نام ال‌اچ‌اس 3844 می‌گردد. این سیاره اندکی از قبلب کوچک‌تر است و 1.3 برابر زمین اندازه دارد. به دلیل شعاع مداری بسیار کوچک و فاصله اندکی که این سیاره با ستاره خود دارد، احتمال بسیار زیادی وجود دارد که در اثر تشعشعات و انفجارهای ستاره‌ای هیچگونه اتسمفری برای این سیاره بوجود نیامده باشد.

نخستین تصویر تلسکوپ فضایی تس در 25 جولای امسال و تنها 30 دقیقه پس از فعال شدن دوربین‌ها به ثبت رسید. تصویری که حدود دو هفته بعد و در ۷ آگوست به طور رسمی منتشر این دو سیاره فراخورشیدی جدید کشف شده از نسبت‌های قابل توجه از مواد سبک‌تر مانند آب، متان، هیدروژن و هلیون تشکیل شده‌اند. هر چند برای تایید این موضوع به بررسی‌های جزئی‌تری نیاز داریم.

این دو سیاره فراخورشیدی جدید کشف شده هنوز به طور رسمی به تایید نرسیده‌اند و می‌بایست فرآیند تایید نهایی را پشت سر بگذارند. اگر این دو سیاره بتوانند تست‌های نهایی را پشت سر بگذارند، به عنوان نخستین اکتشافات ماهواره تس در تاریخ ثبت خواهند شد. هر دو سیاره سنگی و زمین‌مانند هستند و مطابق پروتکل‌های ناسا نمی‌توان آنها را جزء سیارات زیست‌پذیر قلمداد کرد. این دو سیاره بیش از اندازه به ستاره‌های خود نزدیک هستند که بتوانند آب مایع بر روی سطح خود داشته باشند.

به نسبت ماموریت های قبلی تلسکوپ تس به مدت زمان کمتری برای جمع‌آوری داده‌ها در راستای شناسایی یک سیاره فراخورشیدی نیاز دارد. همانطور که اشاره کردیم این ماهواره همانند ماموریت مشابه پیشین‌اش یعنی تلسکوپ کپلر از روش گذر یا ترزنمیت برای شناسایی اهداف سیاره‌ای خود استفاده می‌کند. دوربین‌های این ماهواره یک بخش از آسمان را چندین بار مورد رصد قرار می‌دهند و تغییرات بوجود آمده در درخشندگی ستاره‌های میدان دیدشان را مورد بررسی قرار می‌دهند.

ستاره‌شناسان با استفاده از کاهش نور ستاره‌ای و طیف‌سنجی داپلر (Doppler) که یعنی تغییرات نور ستاره در نتیجه عبور سیاره به دلیل نیروی گرانشی ستاره از مقابل آن، به جزئیاتی نظیر اندازه و جرم سیاره دست پیدا می‌کنند. با استفاده از این متد تلسکوپ فضایی تاکنون توانسته است 2652 سیاره تایید شده را در میان داده‌های هر دو مرحله ماموریت‌اش در فواصل 300 تا 3000 سال نوری از زمین مورد شناسایی قرار دهد. این تلسکوپ فضایی کماکان به ماموریت خود ادامه می‌دهند، اما مسئله اینجاست که مدت زمانی اندکی باقی‌مانده تا به طور کامل سوخت آن به پایان برسد.


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


جستجوی ماهواره تس در فاصله نزدیک‌تر 30 تا 30 سال نوری از زمین اتفاق می‌افتاد و در این جستجو ستاره‌های درخشان به ویژه آنهایی که توسط کپلر مورد ارزیابی قرار گرفته بودند، مجددا رصد خواهند شد. در نتیجه این امر سیارات فراخورشیدی که مورد مطالعه قرار می‌گیرند، کاندیداهای جدی‌ای برای مطالعه توسط اسپکتروسکوپی (طیف‌سنجی) و تجزیه و تحلیل نور خواهند بود.

با استفاده از روش گذر و تغییر نور ستاره مزبان دانشمندان می‌توانند به ترکیبات اتمسفر سیارات از جمله این دو سیاره جدید (اگر وجود داشته باشد) پی ببرند. رصدهایی که با استفاده از تلسکو‌پ‌های روی زمین انجام می‌شود در کنار ماموریت تلسکوپ فضایی جیمز وب، که از 2021 در مدار زمین قرار خواهد گرفت، آزمایش‌های بعدی هستند که سیارات فراخورشیدی را به دقت بیشتری مورد رصد قرار می‌دهند.

تلسکوپ فضایی تس
نخستین تصویر ماهواره فراخورشیدی تس یا TESS که در 7 آگوست به طور رسمی منتشر شد و منجر به کشف دو سیاره فراخورشیدی جدید شد. (اعتبار : ناسا / دانشگاه MIT / TESS)

کشف این دو سیاره فراخورشیدی جدید توسط ماهواره تس تنها شروع ماجراست و ناسا برآورد کرده است که در این ماموریت 2 ساله که طی 26 عملیات تصویر برداری در مجموع 85 درصد از آسمان مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت، بیش از نیم میلیون ستاره مورد پایش قرار بگیرند. در نخستین تصویربرداری تس، دو سیاره Pi Mensae c و LHS 3844 کشف شدند. این کشف اندک نشان می‌دهد ماموریت به خوبی پیش می‌روند و در ادامه باید منتظر نتایج بهتری باشیم.

نکته قابل توجه‌ای که وجود دارد این است تلسکوپ فضایی کپلر که در 2009 پرتاب شد، تنها قرار بود 3.5 سال ماموریت داشته باشد، اما کماکان به کار خود ادامه میی‌دهد. این موضوع نشان می‌دهد که چنین شرایطی برای ماموریت تس نیز ممکن است تکرار شود و تایم‌لاین این ماموریت از سال 2020 فراتر رود. محققان در مقاله کشف سیاره LHS 3844 b آورده‌اند :

کشف یک سیاره شبه زمین در مداری به دور یک ستاره کوتوله M در جریان نخستین بخش از رصد تلسکوپ فضایی TESS دورنمای درخشانی برای نتایج آتی این ماموریت انتظار می‌رود. شایان ذکر است که هنور 90 درصد از پهنه آسمان توسط هیچ ماموریتی مورد رصد قرار نگرفته است.

هر دو مقاله مربوط  به این اکتشاف این دو سیاره فراخورشیدی جدید در arXiv موجود هستند. می‌توانید این مقالات را در اینجا (Pi Mensa c) و اینجا (LHS 3844 b) مطالعه کنید.

بیشتر بخوانید :

منیع :‌ ScienceAlert



ارسال نظر