پژوهشگران دریافتند که این سیاره ممکن است بر سطح خود آب مایع داشته باشد – مادهای ضروری برای حیات.
ستارهشناسان دانشگاه کالیفرنیا، ایروین یک سیارهٔ فراخورشیدی را شناسایی کردهاند که در ناحیهٔ قابل سکونت یک ستاره قرار دارد؛ ناحیهای که دماهای موجود میتوانند امکان وجود آب مایع بر سطح آن را فراهم کنند. آب مایع بهعنوان عنصری اساسی برای هر شکل از حیات شناخته میشود. این سیاره در بخشی نسبتاً نزدیک از کهکشان راه شیری قرار دارد و بهنظر میرسد ساختار سنگی شبیه به زمین داشته باشد. جرم آن چندین برابر بیشتر است و آن را در دستهٔ «سوپرزمین» قرار میدهد.
تیم UC Irvine و همکارانش تحلیل این سیاره را در مقالهای که بهتازگی در مجلهٔ نجومی منتشر شده است، توصیف میکنند.
“ما تاکنون سیارات فراخورشیدی آنقدر پیدا کردهایم که کشف یک سیارهٔ جدید دیگر، کار بزرگی نیست”، گفت پاول روبرتسون، دانشیار فیزیک و نجوم در UC Irvine. “آنچه این مورد را بهویژه ارزشمند میکند این است که ستارهٔ میزبانیاش بسیار نزدیک است؛ تقریباً ۱۸ سال نوری فاصله دارد. از منظر کیهانی، این تقریباً همسایهٔ نزدیک ماست.”
مطالعهٔ سیارهای که بهدور یک ستارهٔ M‑درف فعال میچرخد
سیارهٔ تازه شناساییشده با نام GJ 251 c به دور یک ستارهٔ M‑درف میچرخد؛ ستارهای که در کهکشان ما بیشترین فراوانی را دارد و یکی از کهنیترین انواع ستارگان است. M‑درفها اغلب فعالیت ستارهای قابلتوجهی نشان میدهند، از جمله لکههای ستارهای (نواحی خنک و تاریک بر سطح ستاره) و فلاشها (انتشار ناگهانی انرژی بهسوی بیرون از ستاره). این تغییرات میتوانند سیگنالهای سرعت شعاعی ظریف که ستارهشناسان بهدنبال آنها هستند را شبیهسازی کنند و گاهی تشخیص حضور واقعی یک سیاره را دشوار سازند.
با این وجود، نزدیکی این سیاره به زمین آن را بهعنوان یک نامزد قوی برای تصویربرداری مستقیم با تلسکوپ سیصد متری دانشگاه کالیفرنیا، که در حال حاضر در مرحلهٔ توسعه است، مطرح میکند.
آیینههای بزرگ برنامهریزیشده برای TMT میتوانند امکان مشاهده مستقیم جهانهای کمنور مانند GJ 251 c را فراهم آورده و بررسی کنند که آیا آب ممکن است وجود داشته باشد.
«TMT تنها تلسکوپی خواهد بود که با وضوح کافی میتواند سیارات فراخورشیدی نظیر این را تصویربرداری نماید؛ این کار با تلسکوپهای کوچکتر امکانپذیر نیست»، گفت Corey Beard، دکترای علوم داده در Design West Technologies، دانشجوی پیشین گروه روبرتسون و نویسندهٔ اصلی این مطالعه.
ابزارهای با دقت بالا سیگنالهای ظریف سیاره را آشکار میکنند
تیم پژوهشی با استفاده از دادههای «یابندهٔ سیارات در ناحیه قابل سکونت» و NEID — دو دستگاه دقیق که برای شناسایی سیارات فراخورشیدی طراحی شدهاند و هر دو توسط روبرتسون در توسعهٔ آنها مشارکت داشتهاند — GJ 251 c را شناسایی کرد. این ابزارها تأثیرات ریز یک سیارهٔ مداری بر ستارهاش را اندازهگیری میکنند.
در حالی که GJ 251 c بهوسیلهٔ گرانش بر ستارهاش کشش وارد میکند، تغییرات کوچک و دورهای در نور ستاره ایجاد میکند. HPF این تغییرات را ثبت کرد؛ تغییراتی که بهعنوان نشانههای سرعت شعاعی شناخته میشوند، و ستارهشناسان از آنها برای تأیید اینکه ستاره تحت تأثیر یک سیارهٔ مداری است، استفاده کردند.
HPF همچنین با مشاهده در باند مادونقرمز — بخشی از طیف که در آن سیگنالهای مخرب ستاره ضعیفتر هستند — به کاهش تأثیرات فعالیت ستارهای M‑درف کمک میکند.
مدلهای محاسباتی تیم به درجهای از معنیداری آماری رسیدند که GJ 251 c را بهعنوان یک کاندید سیارهٔ فراخورشیدی طبقهبندی کنند، که نیاز به تصویربرداری مستقیم با TMT برای تأیید خواص آن را تقویت میکند.
آمادهسازی برای تلسکوپهای نسل آینده
«ما در پیشرفتهترین سطوح فناوری و روشهای تحلیل با این سامانه قرار داریم»، گفت Beard. «اگرچه کشف این سیاره از نظر آماری اهمیت زیادی دارد، ما هنوز وضعیت آن را بهدلیل عدماطمینان ابزارها و روشهای خود تعیین میکنیم. ما به نسل آینده تلسکوپها برای تصویربرداری مستقیم از این کاندید نیاز داریم، اما آنچه بهجای آن نیز لازم است سرمایهگذاری جامعه است».
Beard و Robertson امیدوارند که نتایجشان جامعه پژوهش سیارات فراخورشیدی را به انجام مطالعات بیشتری درباره GJ 251 c تشویق کند، بهویژه با نزدیک شدن رصدخانههای زمینی جدیدی نظیر تلسکوپ سیصد متری به وضعیت عملیاتی.
در این کار همکارانی چون جک لوبین از دانشگاه UCLA؛ اریک فورد و سوراث ماهادوان از دانشگاه ایالت پنسیلوانیا؛ گودماندور استفنسن از دانشگاه هلند؛ و اریک ولف از دانشگاه کلرادو، بولدر مشارکت دارند.
این پژوهش از حمایت مالی گرنت NSF با شماره AST‑2108493 برای نظرسنجی سیارات فراخورشیدی HPF و همچنین تأمین مالی NASA/NSF برای برنامه NN‑EXPLORE (شماره گرنت: ۱۷۱۶۰۳۸)؛ برنامه NASA ICAR 80NSSC23K1399 بهرهمند شد.