کشف سیاره‌ای جدید به اندازه زمین که در مدار ستاره‌ای در نزدیکی زمین می‌چرخد، فرصتی منحصر به فرد برای ستاره‌شناسان فراهم می‌کند: پتانسیل مطالعه ساختار زمین‌شناسی سیاره‌ای فراتر از منظومه شمسی ما. این یافته که در مطالعه‌ای منتشر شده در 15 مه در مجله Nature Astronomy شرح داده شده است، نقطه عطفی قابل توجه در زمینه تحقیقات سیارات فراخورشیدی به شمار می‌رود.این سیاره که SPECULOOS-3 b نام دارد، در حدود 55 سال نوری از زمین واقع شده و ترکیبی سنگی مشابه با سیاره خودمان دارد.
با این حال، نزدیکی آن به ستاره میزبان خود، یک کوتوله سرخ که فقط 7 میلیارد سال قدمت دارد و تقریباً به اندازه مشتری است، آن را در معرض تابش شدید قرار می‌دهد.
این بمباران تابشی به اعتقاد دانشمندان هر اتمسفر احتمالی که SPECULOOS-3 b ممکن است زمانی داشته باشد را از بین برده و دنیایی عقیم و سوزان از سنگ را به جای گذاشته است.
ستاره‌شناسان بر این باورند که این سیاره به طور جزر و مدی به ستاره خود وابسته شده است، مشابه رابطه ای که ماه با زمین دارید.
این پدیده منجر به این می‌شود که یک طرف سیاره دائماً رو به ستاره باشد و نور روز و دمای سوزان دائمی را تحمل کند، در حالی که طرف مقابل در تاریکی مطلق فرو رفته است. مشاهدات تلسکوپی نشان می‌دهد که این شرایط شدید سطح سیاره را شبیه به زهره کرده است، با دمایی که از عطارد فراتر می‌رود.
“همانطور که ما علائم زندگی را می‌شناسیم، نمی‌تواند در سطح این سیاره وجود داشته باشد،” Michaël Gillon، نویسنده اصلی این مطالعه و ستاره شناس دانشگاه لیژ در بلژیک توضیح می‌دهد. “عدم وجود اتمسفر، همراه با دمای شدید، وجود آب مایع به مقدار قابل توجه را غیرممکن می‌سازد. در واقع، SPECULOOS-3 b یک صخره عقیم شبیه به عطارد است.”
با وجود ماهیت غیرقابل سکونت SPECULOOS-3 b برای حیات، فقدان اتمسفر آن مزیت منحصر به فردی برای کاوش علمی ارائه می‌دهد.
با مطالعه سطح در معرض سیاره، ستاره‌شناسان ممکن است بتوانند اطلاعات ارزشمندی در مورد ترکیب و تاریخ زمین‌شناسی یک سیاره سنگی فراخورشیدی به دست آورند.
این کشف راه را برای تحقیقات بیشتر در مورد شکل‌گیری و تکامل سیارات خارج از منظومه شمسی ما هموار می‌کند و نگاهی اجمالی به تنوع اجرام سیاره‌ای در پهنه وسیع کیهان ارائه می‌دهد.
کشف رازهای SPECULOOS-3 b، سیاره‌ای سوزان در مدار ستاره‌ای سرد
با وجود اینکه SPECULOOS-3 b برای حیات را به شکلی که می‌شناسیم غیرقابل سکونت است، اما پتانسیل آن برای آشکار ساختن رازهای مربوط به شکل‌گیری و ترکیب سیارات سنگی فراخورشیدی، توجه ستاره‌شناسان را به خود جلب کرده است.
نزدیکی این سیاره به زمین، در حدود 55 سال نوری، آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای مطالعات دقیق و پیگیری تبدیل می‌کند. این تحقیقات با هدف کشف ترکیب شیمیایی سیاره انجام می‌شود و در نهایت می‌تواند دریچه‌ای به سوی تاریخ زمین‌شناسی آن و وجود فعالیت‌های آتشفشانی در گذشته بگشاید.
مشاهده‌های آینده با تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) در این زمینه از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. قابلیت‌های پیشرفته این تلسکوپ می‌تواند دانشمندان را قادر سازد تا امکان فوران‌های آتشفشانی در گذشته SPECULOOS-3 b را تأیید یا رد کنند.
چنین کشفی می‌تواند بر روند شکل‌گیری سیارات سنگی در مدار ستارگان کم‌نور و کم‌جرمی نور بتابد. علاوه بر این، می‌تواند سرنخ‌های ارزشمندی در مورد قابلیت سکونت احتمالی چنین سیاراتی، علیرغم نزدیکی آنها به ستاره میزبانشان، ارائه دهد.
تیم تحقیقاتی به طور کامل به جستجوی سیارات هم‌خانواده SPECULOOS-3 b در همان منظومه شمسی پرداخت، اما تلاش‌های آنها بی‌نتیجه ماند.
Michaël Gillon، نویسنده اصلی این مطالعه، وجود سیارات هم‌خانواده ناشناخته را رد نمی‌کند. این اجرام اضافی ممکن است به سادگی بسیار کوچک باشند یا مدارهایی بسیار دور از ستاره میزبان داشته باشند که با فناوری فعلی قابل مشاهده نیستند.
ستاره‌ای سرد، میزبان سیاره‌ای سوزان
کشف SPECULOOS-3 b حاصل تلاش‌های مستمر بیش از یک دهه است. از سال 2011، Gillon و همکارانش از شبکه‌ای متشکل از شش تلسکوپ که به طور استراتژیک در شیلی، جزایر قناری و مکزیک مستقر شده‌اند، استفاده می‌کنند.
این شبکه که به درستی “جستجوی سیارات فراخورشیدی در حال عبور از ستارگان فوق سرد” (SPECULOOS) نامیده می‌شود، نام خود را از یک شیرینی محبوب بلژیکی گرفته است که به طور سنتی در روز سنت نیکلاس به کودکان هدیه داده می‌شود.
پروژه SPECULOOS بر روی کشف سیارات سنگی در مدار ستارگان کوتوله فوق سرد تمرکز دارد. ماهیت کم‌نور و کوچک این ستارگان، تشخیص سیارات در حال عبور از آنها را با روش گذر آسان‌تر می‌کند.
به طور قابل توجهی، ستارگان کوتوله فوق سرد در مقایسه با خورشید، دمای و درخشش به مراتب پایین‌تری دارند. علاوه بر این، این ستارگان از طول عمر بسیار طولانی برخوردار هستند و تخمین زده می‌شود که به حدود 100 میلیارد سال برسند (در مقایسه با طول عمر تخمینی 10 میلیارد سال خورشید قبل از مرگ در 4.5 میلیارد سال آینده).
طول عمر فوق‌العاده این ستارگان فرصتی منحصر به فرد برای شکل‌گیری و تکامل احتمالی سیستم‌های سیاره‌ای در اطراف آنها فراهم می‌کند.
رمزگشایی از رازها در نور ضعیف ستارگان کوتوله فوق سرد
Amaury Triaud، استاد اخترشناسی سیارات فراخورشیدی در دانشگاه بیرمنگام انگلستان، در بیانیه‌ای به اهمیت ستارگان کوتوله فوق سرد اشاره می‌کند.
او بر طول عمر پیش‌بینی‌شده آنها تأکید می‌کند و می‌گوید: “انتظار می‌رود که آنها آخرین ستارگانی باشند که در جهان می‌درخشند.” به گفته محققان، این طول عمر طولانی، فرصتی مطلوب برای ظهور حیات در سیارات درون سیستم‌های آنها ایجاد می‌کند.
با این حال، ماهیت کم‌نور ذاتی ستارگان کوتوله فوق سرد، مطالعه دقیق آنها را به چالش می‌کشد. برای غلبه بر این مانع، محققان از یک تلسکوپ رباتیک SPECULOOS مستقر در مکزیک استفاده کردند.
با نظارت دقیق بر خروجی نور ستاره میزبان به مدت پنج شب متوالی در سال 2021، تلسکوپ افت‌های گویای درخشندگی آن را شناسایی کرد. این سرنخ‌های اولیه که در سال 2021 شناسایی شدند، متعاقباً یک سال بعد تأیید شدند و منجر به کشف سیاره جدید در حال گردش، SPECULOOS-3 b شدند.
Benjamin Rackham، محقق در MIT، در بیانیه‌ای جداگانه از MIT به تجربه بصری بالقوه در سیاره تازه کشف شده پرداخت. او بیان کرد: “اگر اتمسفری وجود نداشته باشد، آسمان آبی یا ابری وجود نخواهد داشت و مانند سطح ماه فقط تاریک خواهد بود.” او در ادامه به توصیف ستاره از دیدگاه ناظری در SPECULOOS-3 b پرداخت و گفت که “به نظر می‌رسد ستاره‌ای بزرگ، ارغوانی-قرمز، لکه‌دار و شعله‌ور باشد که حدود 18 برابر بزرگ‌تر از خورشیدی است که در آسمان ما می‌بینیم.”
SPECULOOS-3 b: دریچه‌ای به سوی زمین‌شناسی فراخورشیدی
کشف SPECULOOS-3 b نقطه عطفی در تحقیقات مربوط به سیارات فراخورشیدی به شمار می‌رود و نهمین سیاره از این دست است که توسط پروژه SPECULOOS شناسایی شده است.
Michaël Gillon، نویسنده اصلی این مطالعه، با ابراز امیدواری نسبت به آینده، پیش‌بینی می‌کند که در سال‌های آینده شاهد کشف سیارات مشابه SPECULOOS-3 b بسیاری باشیم.
شباهت SPECULOOS-3 b به سیارات پیشین کشف شده توسط این پروژه، از جمله سیستم معروف TRAPPIST-1 با هفت سیاره (که برخی از آنها به طور بالقوه قابل سکونت هستند)، این سیاره را به “هدفی عالی برای JWST” تبدیل می‌کند. Gillon بر این موضوع تأکید می‌کند که تلسکوپ فضایی جیمز وب با قابلیت‌های پیشرفته خود، فرصتی منحصر به فرد برای بررسی عمیق‌تر ماهیت این دنیای تازه کشف شده را فراهم می‌کند.
Julien de Wit، همکار Gillon در این مطالعه و استادیار علوم سیاره‌ای در MIT، پتانسیل این کشف را برای تحقیقات پیشگامانه برجسته می‌کند.
او در بیانیه‌ای که توسط MIT منتشر شده است، با شور و شوق می‌گوید: “با این دنیا، ما اساساً می‌توانیم زمین‌شناسی فراخورشیدی را آغاز کنیم.” این اظهار نظر هیجانی که پیرامون این کشف وجود دارد را به تصویر می‌کشد، زیرا SPECULOOS-3 b زمینه را برای گامی نو در زمینه نوظهور زمین‌شناسی فراخورشیدی فراهم می‌کند.
امکان مطالعه ترکیب زمین‌شناسی سیاره‌ای فراتر از منظومه شمسی ما، گامی بلند به سوی درک عمیق‌تر از شکل‌گیری و تکامل سیارات محسوب می‌شود.
نظرات کاربران