همه چیز درباره کشف هفت خواهر زمین - مجله اینترنتی کمونه

واضح آرشیو وب فارسی:کمونه: 4 اسفند95 ستاره شناسان گفتند که هفت سیاره ی فراخورشیدی در مدار ستاره ا ی نزدیک به زمین کشف کرده اند. خبر از این جهت مهم است که این سیارات خیلی شبیه به زمین هستند و ممکن است روی آن ها آب مایع وجود داشته باشد. وجود آب مایع روی سیارات می تواند به معنی حضور حیات باشد. در ضمن کشف این تعداد سیاره ی شبیه به زمین در مدار یک ستاره بی سابقه است. سایت مجله ی ساینس درباره ی این اکتشاف گزارشی خبری به نام « Seven potentially habitable Earth-sized planets spied around tiny nearby star» منتشر کرده است. ما در دیجی کالا مگ این مقاله را با عنوان «همه چیز درباره ی کشف هفت خواهر زمین» ترجمه کرده ایم. برای شیوایی بیشتر، در بعضی عبارت ها و جملات تغییراتی داده شده است. در ادامه می توانید این مقاله را بخوانید. ستاره شناسان می گویند که یک منظومه ی فراخورشیدی شگفت انگیز کشف کرده اند. منظومه ای متشکل از هفت سیاره ی تقریبا هم اندازه ی زمین. سیاره هایی با سطح سنگی که آب مایع ممکن است روی همه ی آن ها وجود داشته باشد. این سیاره ها دور یک ستاره ی کوچک و کم نور در مدارهایی بسیار کوتاه گردش می کنند. هر دور گردش این سیاره ها به دور ستاره ی خود کمتر از دو هفته طول می کشد. فعلا نمی توانیم بگوییم که این سیاره ها میزبان موجودات زنده ی فرازمینی هستند یا خیر. با این حال مدار هرکدام از این سیارات نسبت به زاویه ی دید ما دقیقا از جلوی ستاره ی مادر می گذرد و بدین دلیل دانشمندان حسابی هیجان زده هستند. بدین ترتیب ستاره شناسان خیلی راحت تر می توانند این سیارات را زیر نظر بگیرند و آن ها را مطالعه کنند. در ضمن به دلیل نزدیکی این منظومه به زمین، می توانیم امیدوار باشیم که طی چند سال آینده و با پرتاب تلسکوپ فضایی قدرتمند «جیمز وب»، پرده از راز زیست پذیر بودن این سیارات برداشته می شود. در قسمت زیر می توانید ویدیوی مربوط به کشف این سیارات را ببینید یا دانلود کنید. در صورت پخش نشدن ویدئو بر روی تصویر زیر کلیک کنید. «نیکو مادوسودان» (Nikku Madhusudhan) از موسسه ی نجوم در کمبریج بریتانیا می گوید: «اگر قرار است یک نشانه ی زیستی (در جایی غیر از زمین) پیدا کنیم، (آن نشانه) باید در چنین منظومه ای باشد.» مادوسودان که البته در این پژوهش نقشی نداشته ادامه می دهد: «به لحاظ سیاره های گذری، این نزدیک ترین چیز به جام مقدس است که تا به حال دیده ایم. (این ها نزدیک ترین سیاره های فراخورشیدی کشف شده به کمربند حیات هستند)» یکی از اعضای گروهی که این کشف را انجام داده، «دیدیه کوئلو» (Didier Queloz) نام دارد. او می گوید این منظومه که با نام TRAPPIST-1 شناخته می شود: « محرکی اصلی درباره ی این پرسش است که آیا در کیهان حیات وجود دارد.» «توماس هنینگ» (Thomas Henning) مدیر موسسه نجوم مکس پلانک در هایدلبرگ آلمان می گوید: «منظومه ای خورشیدی مثل خودمان را با هفت سیاره تصور کنید؛ شگفت آور است.» تمرکز بسیاری از پژوهش ها در زمینه ی سیارات فراخورشیدی روی ستاره های شبیه به خورشید ماست. دانشمندان امیدوارند بتوانند شبیه به منظومه ی شمسی ما را بیابند. این کار اصلا تعجب برانگیز نیست چون تنها جایی در کیهان که می دانیم در آن حیات وجود دارد، منظومه ی خورشیدی خودمان است. ولی گروه بلژیکی پروژه ی TRAPPIST (تلسکوپ کوچک خرده سیاره و سیارات گذری) راه دیگری در پیش گرفت. آن ها به دنبال سیاره هایی گشتند که از جلوی ستاره های کوتوله ی کم نور گذر می کنند. تعداد این نوع ستاره ها در کهکشان راه شیری خیلی بیشتر از ستاره هایی مثل خورشید ماست. آن ها کار خود را در سال ۲۰۱۰ با یک تلسکوپ رباتیک ۰٫۶ متری در محل رصدخانه جنوبی اروپا در La Silla شیلی شروع کردند و خیلی سریع توانستند منظومه ی TRAPPIST-1 را کشف کنند. ستاره ی TRAPPIST-1 تقریبا هم اندازه سیاره مشتری است ولی سیاره های آن عموما به اندازه زمین و زهره هستند. در پروژه های کشف سیارات فراخورشیدی که در آن ها از تکنیک «گذر» استفاده می شود، تلسکوپ ها نور دریافتی از ستاره ّها را به دقت زیر نظر می گیرند. وقتی یک سیاره از جلوی ستاره ی مادر گذر می کند، نور ستاره به مقدار خیلی ناچیز افت می کند و بدین ترتیب می توانیم متوجه وجود سیاره بشویم. مدت زمان کاهش نور، مدار سیاره را مشخص می کند و میزان کاهش نور اندازه ی آن را به ما نشان می دهد. از آن جا که ستاره های کوتوله خیلی کوچک و کم نور هستند، سیارات گذری، قسمت بزرگتری از نور آن ها را سد می کنند و در نتیجه گذر آن ها از زمین واضح تر دیده می شود. ستاره ی TRAPPIST-1 در فاصله ی ۳۹ سال نوری از ما قرار دارد و جرم آن فقط ۸ درصد جرم خورشید است. این ستاره از همان ابتدا توجه گروه را به خود جلب کرد چرا که از افت نورهای متعدد آن مشخص بود بیش از یک سیاره در مدار آن گردش می کند. ماه می سال گذشته، این گروه مقاله ای در مجله ی نیچر منتشر کرد و از کشف سه سیاره ی هم اندازه ی زمین در مدار آن خبر داد. هنینگ می گوید که کشف این همه سیاره ی شبیه به زمین در مدار یک ستاره شگفت انگیز بود. ولی سیارات بیشتری در انتظار کشف شدن بودند. کوئلو می گوید: «جنگلی از گذرها وجود داشت. ما نمی توانستیم آن را درک کنیم.» این گروه تصمیم گرفت که برای پیشبرد کار خود از تلسکوپ فضایی اسپیتز متعلق به ناسا به همراه تلسکوپ های زمینی مثل تلسکوپ VLT رصدخانه ی جنوبی اروپا در شیلی و دیگر رصدخانه ها در مراکش، هاوایی، اسپانیا و آفریقای جنوبی استفاده کند. در سپتامبر ۲۰۱۶ اسپیتزر به طور مداوم و به مدت ۲۰ روز این ستاره را زیر نظر گرفت و ۳۴ گذر مشاهده کرد. مشاهده هایی که کاملا برای کشف سیارات بیشتر کلیدی بودند. «امانوئل ینین» (Emmanuel Jehnin) از دانشگاه لیژ بلژیک که یکی از اعضای گروه پژوهشی است، می گوید: «اسپیتزر تفاوت خیلی بزرگی ایجاد کرد.» هفت سیاره ی کشف شده خیلی به ستاره ی مادر نزدیک هستند ولی به دلیل کم نور بودن ستاره، ممکن است آب مایع داشته باشند. در مقاله ای که دیروز درباره ی این کشف در مجله ی نیچر منتشر شد، درباره ی گروهی فشرده از سیاره هایی صحبت می شود که دوره ی گردش مداری آن ها به دور ستاره ی مادر بین ۱٫۵ تا ۱۲٫۳ روز است. هرچند این سیاره ها خیلی به ستاره ی مادر نزدیک هستند ولی این ستاره آن قدر کم نور است که روی سطح همه ی هفت سیاره ممکن است آب مایع وجود داشته باشد. سه تای آن ها کاملا در کمربند حیات هستند و اگر اتمسفری شبیه به زمین داشته باشند ممکن است حتی روی آن ها اقیانوس آب مایع هم پیدا شود. مدار این سیاره ها تصادفی نیست و در عوض در نظمی به نام «زنجیره ی رزوناس» قرار دارد. بدین معنی که دوره ی گردش مداری هر سیاره با نسبتی مشخص به سیاره ی همسایه مرتبط است. برای مثال در هر هشت دوری که داخلی ترین سیاره در مدار ستاره ی مادر می گردد، سیاره ی بعدی پنج دور گردش می کند و سیاره ی بعدش سه بار. سیاره ها در چنین چینش های منظمی تشکیل نمی شوند و این بدین معنیست که سیاره های TRAPPIST-1 در مدارهایی دورتر بوجود آمده اند. این سیاره ها سپس کم کم به داخل کشیده شده اند و در مدارهایی این چنین با ثبات و منظم قرار گرفته اند. سیاره های منظومه ی TRAPPIST-1 در قسمت های بیرونی و سرد منظومه تشکیل شده اند، جایی که ترکیبات فرار مثل آب و کربن دی اکسید کاملا یخ می زنند. بنابراین می توانیم نتیجه بگیریم که وقتی سیاره ها به نزدیکی ستاره ی مادر مهاجرت می کردند کم کم این یخ ها ذوب و تبخیر شدند و اقیانوس ها و اتمسفر را ساخته اند. مقایسه ی سیاره های TRAPPIST-1 با سیاره های سنگی منظومه ی شمسی یکی از پرسش هایی که درباره ی این سیارات مطرح می شود این است که آیا آن ها مثل زمین سنگی یا مثل نپتون گازی هستند؟ محاسبه ی چگالی آن ها به این سوال ما پاسخ می دهد. ولی برای فهمیدن چگالی، ستاره شناسان باید جرم آن ها را اندازه بگیرند. گذرها ما را فقط از اندازه ی سیارات آگاه می کنند. با این حال درباره ی منظومه ی TRAPPIST-1 گروه پژوهشی توانست با زیر نظر گرفتن اثرات گرانشی خفیف روی مدار سیارات، جرم آن ها را تخمین بزند. از آن جا که این سیارات خیلی نزدیک به هم هستند، وقتی از کنار هم رد می شوند، گرانش آن ّها اندکی روی یکدیگر تاثیر می گذارد. این تاثیرات گرانشی باعث می شود که بعضی از گذرها اندکی قبل تر یا بعدتر از زمانی که انتظار می رود رخ دهند. با زمان سنجی دقیق این گذرها و ساخت مدل های پیچیده از این منظومه، پژوهشگران توانستند جرم آن ها را تخمین بزنند و نتیجه بگیرند که همه ی آن ّها سنگی هستند. سوال بعدی برای ستاره شناسان این است که آیا این سیارات دارای اتمسفر هستند و اگر دارند، اتمسفر آن ها از چه ترکیباتی تشکیل شده است؟ وقتی سیارات از جلوی ستاره ها گذر می کنند ما می توانیم با طیف نگاری نوری که از اتمسفر آن ها عبور می کند متوجه ترکیبات سازنده ی اتمسفر بشویم. دلیلش این است که گازهای موجود در اتمسفر می توانند فرکانس های مشخصی از نور را جذب کنند. این گونه رصدها کاملا در مرز توان طیف سنجی تلسکوپ هایی مثل هابل است. کوئلو می گوید: «هابل (این منظومه) را رصد می کند ولی به دلیل اندازه (کوچک) نمی تواند به اندازه کافی کارآمد باشد.» تا به حال گروه پژوهشی تایید کرده که هیچ کدام از دو سیاره ی داخلی تر، لایه ی ضخیم گاز هیدروژن ندارند. اگر قرار بود این سیارات «نپتون های کوچک» باشند باید این لایه ی ضخیم هیدروژنی را می داشتند. یک طرح هنری از هفت سیاره ی منظومه ی TRAPPIST-1 واقعیت این است که برای مطالعه ی دقیق اتمسفر سیاره های منظومه ی TRAPPIST-1 باید منتظر پرتاب جانشین تلسکوپ هابل، یعنی تلسکوپ فضایی جیمز وب در سال آینده باشیم. هنینگ می گوید: «با تلسکوپ فضایی جیمز وب می توانید (به سیاره ها) خیره شوید.» او فکر می کند که تلسکوپ فضایی جیمز وب می تواند ترکیبات تشکیل دهنده ی اتمسفر سیاره های فراخورشیدی را آشکار کند. این کار تا به حال برای سیاره های فراخورشیدی هم اندازه ی زمین انجام نشده است. البته او اعتقاد دارد که کشف نشانه های زیستی که می توانند ترکیبات مشخصی از متان، ازون و اکسیژن باشند به شدت چالش برانگیز است. هنینگ می گوید: «این یک هدف است ولی (رسیدن به آن) می تواند بیش از دو سال طول بکشد.» شاید اصلا به تلسکوپ های نسل بعد که خیلی بزرگ هستند و طی یک دهه ی آینده ساخته می شوند نیاز داشته باشیم. پژوهشگران می توانند چند سال دیگر صبر کنند تا این ابزارها به بهره برداری برسند. آن هنگام می توانند نتیجه ی فعالیت این ابزارها یعنی کشف دنیاهای با قابلیت میزبانی از حیات را مشاهده کنند. این نتیجه احتمالا بزرگترین جایزه در نجوم است. با این حال همه چیز به منظومه ی TRAPPIST-1 ختم نمی شود و پروژه ی TRAPPIST تنها شروعی بر کمپین جستجوی سیارات فراخورشیدی در مدار ستاره های کوتوله است. به زودی پروژه ای دیگر به نام SPECULOOS آغاز می شود. در این پروژه پژوهشگران با استفاده از چهار تلسکوپ یک متری در رصدخانه ی پارانال شیلی متعلق به رصدخانه ی جنوبی اروپا به دنبال سیاره های فراخورشیدی در مدار ستاره های کوتوله می گردند. طی چند سال آینده این تلسکوپ ها هزاران ستاره ی این چنینی را زیر نظر قرار می دهند. مادوسودان می گوید: «تصور کنید چند منظومه ی مشابه آن جا وجود دارد. عالم می تواند پر از آن ها باشد.»

جمعه ، ۲۶خرداد۱۳۹۶

[مشاهده متن کامل خبر]

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: کمونه]

[مشاهده در: www.kamooneh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 76]