کشف منظومه‌ای جدید در فضا با دو سیاره به اندازه زمین

ستاره شناسان به تازگی منظومه‌ای را کشف کرده اند که فقط ۳۳ سال نوری از زمین فاصله دارد، به نظر می‌رسد که میزبان دو سیاره صخره‌ای به اندازه زمین باشد.

یک سیستم چند سیاره‌ای جدید در همسایگی کهکشانی ما توسط ستاره شناسان MIT کشف شده است. این سیاره فقط ۱۰ پارسک یا حدود ۳۳ سال نوری از زمین فاصله دارد که آن را به یکی از نزدیک‌ترین سیستم‌های چند سیاره‌ای شناخته شده به سیاره ما تبدیل می‌کند.

در قلب این منظومه یک ستاره کوچک و خنک M-کوتوله به نام HD ۲۶۰۶۵۵ قرار دارد و ستاره شناسان دریافته اند که حداقل دو سیاره صخره‌ای به اندازه زمین را میزبانی می‌کند. جهان‌های صخره‌ای مدار‌های نسبتاً تنگی دارند و سیارات را در معرض دمایی قرار می‌دهند که برای حفظ آب سطحی مایع بسیار بالاست بنابراین بعید است که قابل سکونت باشند.

میشل کونیموتو، فوق دکترای موسسه کاولی برای اخترفیزیک و تحقیقات فضایی MIT و یکی از دانشمندان برجسته این اکتشاف، می‌گوید: «هر دو سیاره در این منظومه به دلیل درخشندگی ستاره‌شان یکی از بهترین اهداف برای مطالعه اتمسفر محسوب می‌شوند. آیا نشانه‌هایی از گونه‌های مبتنی بر آب یا کربن وجود دارد؟ این سیارات بستر‌های آزمایشی فوق‌العاده‌ای برای کاوش‌ها هستند.»

سیاره‌های جدید چطور شناسایی شدند؟

منظومه سیاره‌ای جدید در ابتدا توسط ماهواره بررسی سیاره فراخورشیدی گذر ناسا (TESS)، یک مأموریت به رهبری MIT که برای رصد نزدیک‌ترین و درخشان‌ترین ستاره‌ها و تشخیص افت‌های دوره‌ای در نور طراحی شده است، شناسایی شد که می‌تواند سیگنال یک سیاره در حال عبور را نشان دهد.

در اکتبر ۲۰۲۱، کونیموتو، یکی از اعضای تیم علمی TESS MIT، در حال نظارت بر داده‌های دریافتی ماهواره بود که متوجه یک جفت افت دوره‌ای نور ستاره یا گذر از ستاره HD ۲۶۰۶۵۵ شد. او ردیابی‌ها را از طریق خط بازرسی علمی ماموریت انجام داد و سیگنال‌ها به سرعت به عنوان دو شیء مورد علاقه TESS یا TOI طبقه بندی شدند. همان سیگنال‌ها نیز توسط مرکز عملیات پردازش علم (SPOC)، بستر رسمی جستجوی سیاره TESS مستقر در ناسا ایمز، یافت شد. دانشمندان معمولاً قصد دارند با تلسکوپ‌های دیگر پیگیری کنند تا تأیید کنند که این اجرام واقعاً سیاره هستند یا نه.

فرآیند طبقه بندی و متعاقباً تأیید سیارات جدید اغلب می‌تواند چندین سال طول بکشد که برای HD ۲۶۰۶۵۵، این فرآیند با کمک داده‌های آرشیوی به طور قابل توجهی کوتاه شده است.

بلافاصله پس از اینکه کونیموتو دو سیاره را در اطراف HD ۲۶۰۶۵۵ شناسایی کرد، Shporer به دنبال این بود که ببیند آیا این ستاره قبلاً توسط تلسکوپ‌های دیگر رصد شده است یا خیر. HIRES ابزاری که به عنوان بخشی از رصدخانه کک در هاوایی عمل می‌کند از سال ۱۹۹۸ این ستاره را به همراه تعداد زیادی از ستارگان زیر نظر داشت و محققان توانستند به داده‌های در دسترس عمومی این نظرسنجی دسترسی پیدا کنند.

اندازه‌های تخمینی سیارات تازه کشف شده

برای تأیید اینکه سیگنال‌های دریافت شده در واقع از دو سیاره در حال گردش هستند، محققان داده‌های HIRES و CARMENES ستاره را بررسی کردند. هر دو بررسی، لرزش گرانشی ستاره را که به عنوان سرعت شعاعی آن نیز شناخته می‌شود، اندازه گیری می‌کنند.

کونیموتو توضیح می‌دهد: «هر سیاره‌ای که به دور یک ستاره می‌چرخد، کشش گرانشی کمی روی ستاره‌اش خواهد داشت. آنچه ما به دنبال آن هستیم هر حرکت خفیفی از آن ستاره است که می‌تواند نشان دهد که یک جرم سیاره‌ای در حال چرخیدن اطراف آن است.

این تیم سپس داده‌های TESS را با دقت بیشتری بررسی کرد تا ویژگی‌های هر دو سیاره، از جمله دوره مداری و اندازه آن‌ها را مشخص کند. آن‌ها مشخص کردند که سیاره درونی، با نام HD ۲۶۰۶۵۵b، هر ۲.۸ روز یک بار به دور ستاره می‌چرخد و حدود ۱.۲ برابر بزرگتر از زمین است. دومین سیاره بیرونی، HD ۲۶۰۶۵۵c، هر ۵.۷ روز یک بار به دور زمین می‌چرخد و ۱.۵ برابر زمین است.

از داده‌های سرعت شعاعی HIRES و CARMENES، محققان توانستند جرم سیارات را محاسبه کنند که مستقیماً با دامنه‌ای که هر سیاره بر روی ستاره خود می‌کشد، مرتبط است. آن‌ها دریافتند سیاره درونی تقریباً دو برابر جرم زمین است، در حالی که سیاره بیرونی تقریباً سه برابر زمین جرم دارد. از روی اندازه و جرم آنها، تیم چگالی هر سیاره را تخمین زد. سیاره درونی و کوچکتر کمی چگالی اش بیشتر از زمین است، در حالی که سیاره بیرونی و بزرگتر کمی چگالی کمتری دارد. هر دو سیاره، بر اساس چگالی شان، احتمالاً زمینی یا سنگی هستند.

محققان همچنین بر اساس مدار‌های کوتاه خود تخمین می‌زنند که سطح سیاره درونی ۷۱۰ کلوین (۸۱۸ درجه فارنهایت) است، در حالی که سیاره بیرونی حدود ۵۶۰ درجه کلوین (۵۴۸ درجه فارنهایت) است.

Shporer می‌افزاید: «ممکن است سیارات بیشتری در منظومه وجود داشته باشد. سیستم‌های چند سیاره‌ای بسیاری وجود دارند که میزبان پنج یا شش سیاره هستند، به‌ویژه در اطراف ستاره‌های کوچکی مانند این. امیدواریم موارد بیشتری را پیدا کنیم و ممکن است یکی در منطقه قابل سکونت باشد. این یک تفکر خوش بینانه است.»

این تحقیق تا حدی توسط ناسا، Max-Planck-Gesellschaft، Consejo Superior de Investigaciones Científicas، وزارت اقتصاد و رقابت، و صندوق توسعه منطقه‌ای اروپا حمایت شده است.

بیشتر بخوانید

• تصاویری از دهانه‌های مریخ که ناشی از برخورد اجرام آسمانی هستند