ماموریت TESS ناسا، نخستین جهان بیگانه هم‌اندازه زمین را کشف کرد

جدیدترین شکارگر سیارات فراخورشیدی ناسا به‌تازگی نخستین جهان بیگانه‌ی هم‌اندازه‌ی زمینش را کشف کرد. براساس یافته‌های مطالعه‌ای تازه، ماهواره نقشه‌بردار فراخورشیدی گذران (TESS) سیاره‌ی یادشده را به‌همراه یک جهان زیرنپتونی مرموز رویت کرده است که به دور ستاره‌ی HD 21749 می‌چرخند. این ستاره در فاصله‌ی نزدیک به ۵۳ سال نوری از زمین قرار دارد.

یوهانا تسک از دپارتمان مغناطیس زمین (DTM) در مؤسسه‌ی علوم کارنگی در واشنگتن دی‌سی و نویسنده‌ی مشترک مطالعه در بیانیه‌ای گفت:

این بسیار هیجان‌انگیز است که تس که تقریبا یک سال پیش پرتاب شد، هم‌اکنون به مهره‌ای تأثیرگذار در عرصه‌ی شکار سیارات تبدیل شده است.

تس در آوریل ۲۰۱۸ سوار بر یک راکت فالکون ۹ اسپیس‌ایکس به مدار زمین پرتاب شد تا سیاراتی را شکار کند که در اطراف برخی از نزدیک‌ترین و روشن‌ترین ستارگان موجود در آسمان قرار دارند. این تلسکوپ فضایی در راستای مأموریت خود به‌دنبال افت‌های نوری بسیار اندکی می‌گردد که هنگام عبور جهان‌های بیگانه از مقابل ستارگان میزبانشان به وقوع می‌پیوندد.

تلسکوپ فضایی کپلر ناسا که ماموریتش چندی پیش پایان یافت نیز از همین «روش گذری» به‌نحوی بسیار مؤثر استفاده می‌کرد. کپلر ۷۰ درصد از ۴ هزار سیاره‌ی فراخورشیدی کشف‌شده تا به امروز را شناسایی کرد؛ اما به‌گفته‌ی مقامات ناسا، مجموع اکتشافات تس درنهایت فراتر از کپلر خواهد بود.

اخترشناسان امید دارند که تس برخی جهان‌های بالقوه سکونت‌پذیر را در منظومه‌هایی شناسایی کند که به‌اندازه‌ی کافی نزدیک هستند تا دیگر ابزارها نظیر تلسکوپ فضایی بعدی جیمز وب ناسا بتوانند بعدا آن‌ها را تا به‌صورت جزئی مورد مطالعه قرار دهند. جیمز وب که پرتاب آن برای سال ۲۰۲۱ برنامه‌ریزی شده است، با کاوش اتسمفر چنین سیاراتی به جستجوی گازهایی خواهد پرداخت که می‌توانند نشانه‌هایی از حیات باشند.

بااین‌حال به‌نظر نمی‌رسد HD 21749c، جهان تازه‌ی کشف‌شده‌ی هم‌اندازه‌ی زمین ظرفیت مناسبی برای میزبانی از حیات داشته باشد. این سیاره از فاصله‌ای بسیار نزدیک به دور ستاره‌ی مرکزی‌اش می‌چرخد؛ به‌نحوی که هر چرخش کاملش تنها ۷.۸ روز زمینی به‌طول می‌انجامد و از این‌رو، دمای بسیار بالایی دارد. ستاره‌ی HD 21749 نیز کوتوله‌ی سرخ کوچک و کم‌نوری نیست و به اندازه‌ی تقریبا ۸۰ درصد خورشید ما جرم دارد.

داده‌های تس نشان می‌دهند که یک سیاره چه مقدار از قرص پیراستاره‌ای را در حین عبورش مسدود می‌کند که به‌نوبه‌ی خود امکان تشخیص اندازه‌ی سیاره را در اختیار پژوهشگران قرار می‌دهد. اما تعیین جرم یک سیاره‌ی فراخورشیدی به داده‌های حاصل از دیگر ابزارها به‌خصوص طیف‌سنج‌ها (اسپکتروگراف) نیاز دارد. طیف‌سنج‌ها کشش گرانشی اعمال‌شده توسط سیاره روی ستاره‌ی میزبانش را اندازه‌گیری می‌کنند.

تصویری هنری از HD 21749c، سیاره‌ی کشف‌شده توسط تلسکوپ فضایی تس ناسا که هم‌اندازه‌ی زمین است. در تصویر، HD21749b همسایه‌ی زیرنپتونی این سیاره نیز به چشم می‌خورد

تیم پژوهشی داده‌های حاصل از طیف‌سنج‌های مختلف از جمله ابزار طیف‌سنج سیاره‌یاب (PFS) روی تلسکوپ ماژلان ۲ در رصدخانه‌ی لاس کامپاناس شیلی را مورد استفاده قرار داد تا جرم سیاره‌ی زیرنپتونی تازه‌کشف‌شده را تعیین کند. این سیاره‌ی فراخورشیدی که با نام HD 21749b شناخته می‌شود، تقریبا ۲۳ برابر سنگین‌تر از زمین است و قطری ۲.۷ برابر سیاره‌ی ما دارد. این اعداد نشان می‌دهد که جهان بیگانه‌ی مورد بحث نه سنگی، بلکه گازی است؛‌ اما به‌اندازه‌ی نزدیک‌ترین سیارات قابل قیاس در منظومه‌ی شمسی از جمله اورانوس و نپتون متورم نیست.

یک دور چرخش کامل HD 21749b به دور ستاره‌اش ۳۶ روز زمینی طول می‌کشد که به‌گفته‌ی اعضای تیم پژوهشی، طولانی‌ترین دوره‌ی حرکت انتقالی در بین تمام دیگر سیارات کشف‌شده طی مأموریت تس محسوب می‌شود.

پژوهشگران در ماه ژانویه، هنگام اعلام وجود HD 21749b و اشاره به همسایه‌ی کوچکترش گفتند که دمای سطح این سیاره‌ی فراخورشیدی زیرنپتونی احتمالا درحدود ۱۵۰ درجه‌ی سلسیوس است.

سیاره‌ی تازه‌کشف‌شده‌ی HD 21749b ظاهرا تقریبا هم‌اندازه‌ی زمین است؛ اما تعیین جرم آن فعلا با دشواری رو‌به‌رو است.

شارون وانگ، نویسنده‌ی مشترک مطالعه در بیانیه‌ی مشابه گفت:اندازه‌گیری جرم و ترکیب دقیق چنین سیاره‌ی کوچکی امر چالش‌برانگیزی خواهد بود؛ اما انجام این کار برای مقایسه‌ی HD 21749c با زمین از اهمیت برخوردار است. تیم PFS کارنگی با درنظرداشتن این هدف به جمع‌آوری داده برای این پروژه ادامه می‌دهد.

بااین‌حال به‌گفته‌ی پژوهشگران، به‌نظر نمی‌رسد HD2149c برای میزبانی از حیات مشابه زمین مناسب باشد؛ اما ممکن است دیگر یافته‌های تس از شرایط متفاوتی برخوردار باشند. دیانا دراگومیر، نویسنده‌ی اصلی مطالعه و پژوهشگر پسادکترا در مؤسسه‌ی کاولی برای پژوهش‌های فضایی و اخترفیزیک در مؤسسه‌ی فناوری ماساچوست در بیانیه‌ی مشابه گفت:

ما انتظار داریم در اطراف ستارگانی که بسیار نزدیک و درخشان هستند، تا ده‌ها سیاره‌ی هم‌اندازه‌ی زمین پیدا کنیم.

وی در ادامه افزود:HD 21749c مسیر را برای یافتن سیارات کوچک‌تر در اطراف ستارگان به‌مراتب کوچک‌تر و آن سیارات بالقوه سکونت‌پذیر هموار می‌کند.