شکارچی سیاره فراخورشیدی TESS ناسا جهانی بسیار نزدیک به اندازه زمین و با دمای متوسط پیدا کرد.
![](https://dl.alnajm.ir/uploads/2024/05/3kFZeeVoNk3vy3HmLrgrF7-1200-80.png)
به گزارش مجله نجم
دانشمندان با استفاده از تلسکوپ فضایی ناسا دنیایی گیج کننده را کشف کردند. این تقریباً به اندازه زمین است که به طور قابل توجهی نزدیک به منظومه شمسی ما قرار دارد و می تواند برای زندگی آنطور که ما می شناسیم راحت باشد.
سیاره فراخورشیدی یا «سیاره فراخورشیدی» که Gliese 12 b نام دارد، به دور یک ستاره کوتوله قرمز کوچک و خنک میچرخد که در فاصله 40 سال نوری از زمین در صورت فلکی حوت قرار دارد. این سیاره فراخورشیدی – که تیم با استفاده از ماهواره بررسی سیارات فراخورشیدی گذر ناسا (TESS) کشف کرد – حدود 1.1 برابر عرض زمین تخمین زده می شود که آن را شبیه به سیاره ما و همچنین زهره، که اغلب منظومه شمسی جهانی ما نامیده می شود، می کند. دوقلو.”
Gliese 12 b چنان نزدیک به دور ستاره خود Gliese 12 می چرخد که سال آن تنها 12.8 روز زمینی طول می کشد. با این حال، از آنجایی که کوتوله قرمز Gliese 12 تقریباً یک چهارم اندازه خورشید است، از ستاره ما نیز بسیار سردتر است. این بدان معناست که اگرچه Gliese 12 b در فاصله ای از ستاره کوتوله سرخ خود معادل تنها 7 درصد از فاصله بین خورشید و زمین قرار دارد، اما همچنان در منطقه قابل سکونت منظومه سیاره ای خود قرار دارد. همچنین به عنوان “منطقه طلایی” شناخته می شود، منطقه قابل سکونت، منطقه ای در اطراف یک ستاره است که نه خیلی گرم است و نه خیلی سرد برای سیارات برای میزبانی از آب مایع، یک عنصر حیاتی برای زندگی همانطور که ما می شناسیم. اگرچه، مهمتر از آن، دو تیم پشت کشف Gliese 12 b هنوز نمی توانند جوی بودن آن را تأیید کنند. بنابراین هنوز مشخص نیست که آیا جهان می تواند قابل سکونت باشد یا خیر، اما محققان کمی خوش بینی محتاطانه دارند.
مرتبط: یک سیاره فراخورشیدی کوچک به اندازه مشتری ممکن است به یک ابر زمین کوچک شود
لاریسا پالتورپ، دانشمند دانشگاه کالج لندن، که با همکاری چشایر، اخترفیزیکدان دانشگاه کوئینزلند، پژوهش را بر عهده داشت، گفت: «نکته بسیار جالب این است که این سیاره در واقع یکی از نزدیکترین سیارات در حال گذر به زمین است. Dholakia به Space.com گفت. این یا در منطقه قابل سکونت ستاره خود است یا درست در لبه ستاره، بنابراین می تواند قابل سکونت باشد.
اگر زمین و زهره فرزند داشتند
دانشمندان ستاره Gliese 12 b را هنگام عبور از چهره ستاره کوتوله قرمز خود کشف کردند. این گذرها باعث فرورفتگی های کوچک در نور می شوند، چیزی که TESS در تشخیص آن بسیار خوب است. پالتورپ اضافه کرد که وقتی تیم وارد این پروژه شد، مطمئناً دوره مداری یا اندازه سیاره را نمی دانستند.
او ادامه داد: “پیدا کردن اندازه ای مشابه زمین یک شگفتی خوب بود.” واقعاً جالب بود که بتوانیم آن را به طور دقیق مشخص کنیم، اما فکر میکنم به ویژه دانستن این موضوع که از نظر قابلیت سکونت، میتواند بین زمین و زهره بیفتد، واقعاً هیجانانگیز است.
Gliese 12 b حدود 85 درصد از تابشی را که زهره از خورشید دریافت می کند دریافت می کند، اما تصور می شود دمای سطح آن در 107 درجه فارنهایت (42 درجه سانتی گراد) در مقایسه با دمای سطح زهره 867 درجه فارنهایت (464 درجه سانتی گراد) بسیار سردتر باشد. ). ).
اگرچه زمین و زهره در منطقه قابل سکونت خورشید قرار دارند، اما یکی از آنها می تواند زندگی را پشتیبانی کند و جو مناسبی دارد، در حالی که دیگری یک منطقه جهنمی غیرقابل پذیرش است که دمای آن به اندازه ای بالاست که سرب را ذوب کند. مطالعه Gliese 12 b می تواند به ما کمک کند تا بفهمیم چرا این اتفاق می افتد.
پالتورپ اضافه کرد: «Gliese 12 b می تواند در مورد چگونگی تکامل منظومه شمسی ما نیز چیزهای زیادی به ما بیاموزد.
تیم اکنون بررسی خواهد کرد که آیا Gliese دارای جو است یا خیر، اما نشانه های اولیه نشان می دهد که اگر این جو داشته باشد، نسبتاً نازک خواهد بود. شاید تعجب آور باشد که فقدان جو غلیظ خبر خوبی برای چشم انداز زیست پذیری این سیاره باشد.
وینسنت ون ایلن، همکار پالتورپ، محقق در UCLA، به Space.com گفت: “ما می دانیم که برخی از سیارات دارای اتمسفر هیدروژنی بسیار ضخیم هستند که کل سیاره را می پوشانند.” . “معمولاً، این سیارات دو یا سه برابر زمین هستند. Gliese 12 b اندازه واقعی زمین است، بنابراین احتمالاً جو بسیار غلیظی ندارد.”
ممکن است جوی نداشته باشد که برای سکونت مناسب نباشد، یا این جوی نازک داشته باشد که شبیه جو زمین است.
با این حال، حتی اگر Gliese 12 b اتمسفر نداشته باشد، باز هم می تواند یک موضوع آزمایشی مهم برای پیشبرد جستجوی ما برای یافتن حیات در جاهای دیگر کهکشان راه شیری باشد. این به این دلیل است که ستاره ای که به دور آن می چرخد، به عنوان یک کوتوله قرمز، رایج ترین شکل ستاره در کهکشان ما است – و با این حال، در مورد منظومه های سیاره ای کوتوله قرمز نسبتا کمی در مورد آن می دانیم.
زندگی در اطراف کوتوله های قرمز
در کهکشان راه شیری، کوتولههای قرمز بزرگترین خانواده ستارگانی را تشکیل میدهند که هنوز در هستههای خود هیدروژن را با هلیوم ترکیب میکنند، فرآیندی که سن ستاره به اصطلاح «توالی اصلی» را تعیین میکند. تخمین زده می شود که 60 تا 70 درصد از ستاره های کهکشان ما کوتوله های قرمز مانند گلیز 12 هستند و از 30 ستاره نزدیک به زمین، حداقل 20 ستاره کوتوله قرمز هستند.
ون ایلن افزود: «جالب است بدانیم چه سیاراتی به دور ستارههای کوچک میچرخند، چه شکلی هستند و آیا چنین سیاراتی میتوانند محل حیات باشند یا خیر.
کوتوله های سرخ رسما به عنوان ستاره های نوع K یا M شناخته می شوند و جرم آنها بین 7.5 تا 50 درصد جرم خورشید است. این جرم کمتر، نسبت به خورشید، به این معنی است که این ستارگان در دمای کمتری می سوزند، فقط 6380 درجه فارنهایت (3500 درجه سانتیگراد) در مقایسه با دمای 9900 درجه فارنهایت (5500 درجه سانتیگراد) ستاره ما. به عنوان مثال، دمای سطح Gliese 12 حدود 60 درصد دمای خورشید است.
این دمای پایین به این معنی است که کوتولههای قرمز کمرنگ میتوانند به عنوان ستارههای دنباله اصلی برای مدت طولانیتری نسبت به ستارههای با جرم متوسط مانند خورشید وجود داشته باشند. اگرچه انتظار میرود خورشید حدود 10 میلیارد سال عمر کند، انتظار میرود که عمر کوتولههای قرمز در آن دوره دهها یا حتی صدها برابر باشد. گاهی اوقات، این تعداد می تواند به تریلیون ها سال افزایش یابد. این بدان معنی است که در سیاراتی که به دور کوتولههای قرمز میچرخند، حیات طولانیتر از سیاراتی است که به دور ستارههای دنباله اصلی بزرگتر میچرخند.
اما این همه خبر خوبی برای چشم انداز زندگی در سیارات فراخورشیدی که به دور کوتوله سرخ می چرخند، نیست.
اگرچه کوتوله های قرمز در بزرگسالی ستاره ای خنک تر از خورشید هستند، اما تصور می شود که کوتوله های قرمز وحشی تر از ستاره ما هستند. تصور می شود که این دسته از ستارگان به شدت از نظر مغناطیسی فعال هستند و شعله های مکرر و قدرتمندی از نور پرانرژی را به شکل پرتوهای ایکس ساطع می کنند. این اشعه ایکس می تواند جو یک سیاره کوتوله قرمز نزدیک را به شدت از بین ببرد.
علاوه بر این، تحقیقات اخیر نشان داده است که حتی کوتولههای قرمزی که سالها ساکت میمانند، میتوانند ناگهان با سوپرشعلههایی 100 تا 1000 برابر قدرتمندتر از شرارههای خورشیدی خورشید فوران کنند. این انفجارها بیشتر در ستارگان جوان این کلاس دیده می شود و می توانند اتمسفر را از بین ببرند و آب مایع را حتی در مناطق قابل سکونت به جوش آورند.
با این حال، در حال حاضر، هر دو تیم درگیر در کشف Gliese 12 b معتقدند که کوتوله قرمز در مدارش نسبتاً ساکت است، که می تواند خبر خوبی برای شانس این سیاره فراخورشیدی برای داشتن جو باشد.
سیارات فراخورشیدی کوتوله قرمز اهداف خوبی برای TESS هستند
این واقعیت که کوتولههای قرمز از ستارگانی مانند خورشید خنکتر هستند و در نتیجه مناطق قابل سکونت آنها به ستارهها نزدیکتر است، تشخیص سیارات فراخورشیدی اطراف آنها را برای TESS و روش ترانزیت شکار سیارهاش کمی آسانتر میکند.
پالتورپ گفت: «ما تمایلی به تشخیص سیاراتی داریم که عمدتاً به ستارگان میزبان خود نزدیک هستند، فقط به این دلیل که آنها اغلب در حال عبور و مرور هستند. ” از آنجایی که کوتولههای قرمز کمی خنکتر هستند، منطقه قابل سکونت نسبت به نوع خورشید ما نزدیکتر به ستاره قرار دارد، به این معنی که احتمال بیشتری وجود دارد که سیارات را در منطقه قابل سکونت با استفاده از TESS شناسایی کنیم.
این تیم باید برای بررسی بیشتر این سیاره به ابزار دیگری غیر از TESS روی بیاورد. آنها همچنین برای شناسایی بهتر Gliese 12 b به روشی متفاوت برای شناسایی سیارات فراخورشیدی روی خواهند آورد. یکی از آنها “روش سرعت شعاعی” نامیده می شود که از نوسانات کوچک ناشی از حرکت سیارات در حرکت ستارگان خود هنگام جذب آن ستاره ها استفاده می کند.
من فکر می کنم گام بعدی تعیین جرم سیاره است که ما در حال حاضر این کار را به عنوان بخشی از برنامه جستجوی سیاره با سرعت شعاعی با وضوح بالا (HARPS) انجام می دهیم که یک تلسکوپ سرعت شعاعی است. او گفت. سپس ما پیشنهاد دیگری نیز داریم که توسط سازمان اروپایی تحقیقات نجومی در نیمکره جنوبی (ESPRESSO) پذیرفته شده است، که تلسکوپ سرعت شعاعی دیگری است و بنابراین، امیدواریم با رصد سرعت شعاعی، بتوانیم این کار را انجام دهیم. ”
پالتورپ و ون ایلن همچنین امیدوارند که با تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) برای کاوش بیشتر جو سیاره وقت داشته باشند. این امر ممکن است زیرا وقتی Gliese 12 b از روی ستاره خود عبور می کند، نوری که از جو آن عبور می کند علائم متمایز عناصر موجود در جو را با خود حمل می کند.
این فرآیند «طیفسنجی انتقال» نامیده میشود، و Gliese 12 b تنها یکی از معدود جهانهای زمینمانند متوسط به اندازه کافی نزدیک است که بتوان به این روش بررسی کرد.
تلسکوپ فضایی جیمز وب در حال حاضر در حال انجام جستجوی مشابهی برای هفت سیاره زمین مانند در منظومه TRAPPIST-1 است که در فاصله حدود 40 سال نوری از ما قرار دارد. این سیارات شبیه Gliese 12 b هستند، زیرا نه تنها بسیاری از آنها در منطقه قابل سکونت ستاره خود هستند، بلکه این ستاره یک کوتوله قرمز کوچک و خنک است.
ون ایلن گفت: «فکر میکنم با تلسکوپ فضایی جیمز وب، حداقل سرنخهایی در مورد جو این سیاره به دست میآوریم، که فکر میکنم هیجانانگیزترین کار بعدی در حال حاضر با کشف آن خواهد بود».
وقتی صحبت از امکان میزبانی Gliese 12 b می شود، دانشمندان بسیار محتاط هستند. از این گذشته، ما هنوز در اولین روزهای درک خود از این جهان و روش هایی هستیم که می توانند نشانه های حیات را در جو یک سیاره فراخورشیدی، حتی سیاره ای به اندازه Gliese 12 b، تشخیص دهند.
بالتورپ در پایان گفت: “من فکر می کنم Gliese 12 b چیزهای زیادی در مورد زندگی به ما می آموزد، اما نمی توانیم با قطعیت چیزی بگوییم. من فکر می کنم بسیار هیجان انگیز است و قطعا باید منتظر تحقیقات بیشتری در مورد Gliese 12 b باشیم.” “این مکان بدی برای شروع جستجوی زندگی نیست.”
تحقیقات این تیمها روز پنجشنبه (23 مه) در ماهنامه انجمن نجوم سلطنتی و ژورنال Astrophysical منتشر شد.