دانشمندان به تازگی خبر کشف دورترین سیاره شبیه زمین را تایید کردند؛ این جرم آسمانی جالب‌توجه در بین سیارات فراخورشیدی منحصر به فرد بوده و کشف آن توجه زیادی را به خود جلب کرده است.

دورترین سیاره شبیه زمین یک جرم آسمانی سنگی است که در فاصله ۲۵ هزار سال نوری از ما قرار گرفته است؛ در میان تمامی سیاره‌های فراخورشیدی که تا به امروز کشف شده‌اند، پیدا کردن اجرامی که به سیاره ما شبیه باشند همیشه خبرساز بوده و می‌توان گفت که چنین اتفاقی تقریبا نادر به حساب می‌آید. ویژگی‌های شگفت‌انگیز سیاره فراخورشیدی مورد نظر باعث خبرساز شدن آن شده و توجه بسیاری از علاقه‌مندان به دنیای ستاره شناسی را به خود جلب کرده است.

تاکنون بیش از ۴ هزار جرم آسمانی خارج از منظومه شمسی که در گروه سیاره‌ها دسته‌بندی می‌شوند، کشف شده‌اند؛ در میان این سیاره‌های فراخورشیدی، تنها یک سوم اجرام همانند زمین سنگی بوده‌اند و اکثر این سیاره‌ها هم در فاصله چندین هزار سال نوری از ما قرار دارند.

با این حال، کشف سیاره‌ای شبیه زمین در فاصله ۲۵ هزار سال نوری در نوع خود منحصر به فرد است؛ کل کهکشان راه شیری کمی بیشتر از ۵۰ هزار سال نوری قطر دارد و تاکنون پیش نیامده که سیاره‌ای در چنین فاصله‌ای از ما پیدا شود. از طرف دیگر گفته شده که برخلاف اکثر اکتشافات گذشته، دورترین سیاره شبیهبه زمین در فاصله‌ای از ستاره خود حرکت می‌کند که تقریبا برابر مسافت بین زمین و خورشید است، به علاوه احتمال می‌رود که این جرم آسمانی در قسمت متراکم و به اصطلاح شلوغ نزدیک مرکز کهکشان راه شیری قرار گرفته باشد.

ابر زمین
به صورت کلی با پیشرفت دانش ستاره شناسی و ساخت تجهیزات پیچیده گوناگون، یافتن سیاره‌های فراخورشیدی راحت‌تر از گذشته شده، اما به دلیل اینکه نوری از طرف این اجرام به زمین نمی‌تابد، کشف آن‌ها همیشه چالش‌برانگیز بوده است.

برای پیدا کردن یک سیاره خارج از منظومه شمسی معمولا از دو روش استفاده می‌شود؛ روش اول با نام تکنیک ترانزیت شناخته می‌شود که در آن محققان با تشخیص کاهش دوره‌ای نور تابیده شده از یک ستاره، تایید می‌کنند که آیا این کاهش نور به دلیل عبور یک سیاره از جلو ستاره بوده یا خیر؟

در روش دوم از طریق محاسبه تغییرات فوق‌العاده کوچک گرانشی در حرکت ستاره‌ها می‌توان حضور اجرامی سنگین و سیاره مانند در اطراف آن‌ها را تشخیص داد؛ در این حالت میدان گرانش سیاره مورد نظر با گرانش ستاره تداخل داشته و باعث ایجاد حرکات مشخصی در رفتار آن می‌شود. این تغییر رفتار از فاصله‌های بسیار زیاد و با بررسی نور ستاره قابل تشخیص است.

با این تفاسیر روش سومی هم وجود دارد که کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ در این روش که با نام «منحنی نور» یا «میکرولنزینگ گرانشی» شناخته می‌شود، با در نظر گرفتن قواعد ارائه شده در نسبیت عام انیشتین، از میدان گرانش یک جرم عظیم به عنوان نوعی ذره‌بین برای بزرگ کردن و تشدید سیگنال‌های ضعیف استفاده می‌شود.

برای درک بهتر روش سوم دو ستاره را که در یک امتداد قرار گرفته‌اند، در نظر بگیرید؛ در این حالت وقتی نور ستاره دورتر، از میدان گرانش جرم آسمانی درخشان و عظیم مقابلش عبور می‌کند، تاثیرات جاذبه ستاره نزدیک‌تر باعث می‌شود تا نور دریافتی دچار تغییراتی شده و در شرایطی خاص، همانند عبور از یک ذره‌بین قوی‌تر شود.

کمک گرفتن از تکنیک میکرولنزینگ

از آنجایی که تعداد بی‌شماری ستاره در اطراف ما وجود دارند، دانشمندان نمونه‌های نسبتا زیادی از وقوع میکرولنزینگ را مشاهده کرده‌اند و متخصصان بسیاری هستند که نحوه انحراف و خمیدگی نوری ناشی از این پدیده را تشخیص می‌دهند. با این حال وقتی یک سیاره فراخورشیدی هم وارد معادله شود، می‌توان با استفاده از تکنیک‌هایی خاص، اختلال نوری ایجاد شده با عبور سیاره مورد نظر از مقابل ستاره میزبانش را به هنگام وقوع پدیده میکرولنزینگ تشخیص داد.

به گفته آنتونیو هررا ستاره شناس دانشگاهی در نیوزیلند، کشف دورترین سیاره شبیه زمین نسبتا اتفاق نادری به شمار می‌رود، چرا که در وهله اول پدیده میکرولنزینگ با وجود نمونه‌های فراوان، آن‌قدر‌ها هم به راحتی قابل تشخیص نیست و از طرف دیگر، پیدا کردن یک سیاره فراخورشیدی از این طریق چالش‌برانگیز است؛ به عنوان مثال تشخیص جرم آسمانی مورد نظر تنها در یک بازه زمانی ۵ ساعته از مدت زمان بررسی ستاره اصلی که ۵ روز بود، اتفاق افتاد.

به همین دلایل هررا و همکارانش پس از ارائه فرض اولیه در رابطه با رخ دادن پدیده میکرولنزینگ در کشف اخیر و رد کردن احتمال بروز خطای محاسباتی، در دو آزمایش مجزا داده‌های به دست آمده از سیاره فراخورشیدی مورد نظر را تحلیل کردند تا اطمینان لازم از صحت نتایج به دست آمده کسب شود.

دکتر هررا کسی بود که در مراحل ابتدایی تحقیقات متوجه اختلال نوری رصد شده از پدیده میکرولنزینگ مورد نظر شد و پس از ماه‌ها تحقیق و انجام محاسبات گوناگون، تیم پژوهشی دانشگاه نیوزیلند به این نتیجه رسیدند که یک ابر زمین با اندازه ۳.۹۶ برابر سیاره ما به دور ستاره رصد شده می‌چرخد. این اولین بار است که سیاره‌ای با این ابعاد کوچک از طریق تکنیک میکرولنزینگ کشف می‌شود.

شرایط سیاره کشف شده

دانشمندان تایید کرده‌اند که دورترین سیاره شبیه زمین اطراف ستاره‌ای بسیار کوچک با ابعاد ۰.۱۲ برابر خورشید می‌چرخد و فاصله آن نسبت به ستاره میزبانش بین ۰.۶ تا ۰.۷ برابر مسافت زمین تا خورشید است. البته کوچکی ستاره مورد نظر باعث شده تا دوره گردش سیاره فراخورشیدی ما ۶۱۷ روز باشد، اما فاصله بسیار دور زمین نسبت به این جرم آسمانی سنگی امکان مشخص کردن قابلیت شکل‌گیری حیات بر روی آن را از ما می‌گیرد.

با وجود این فاصله زیاد دانشمندان نمی‌توانند شرایط کلی ستاره میزبان از جمله دما و میزان فعالیت را مشخص کنند و از آنجایی که این شرایط تاثیر مهمی روی قابلیت شکل‌گیری حیات در یک جرم آسمانی دارند، هنوز نمی‌توان گفت که سیاره فراخورشیدی پیدا شده در چه وضعیتی قرار دارد.

با این تفاسیر پیدا کردن سیاره‌های سنگی در خارج از منظومه شمسی همیشه هیچان انگیز بوده است چراکه تنها حیاتی که در کل کیهان کشف شده بر روی سیاره سنگی ما، یعنی زمین قرار دارد و محققان باور دارند که هرچه تعداد بیشتری از این اجرام آسمانی کشف شود، شانس ما برای پیدا کردن موجودات فضایی هم بیشتر خواهد شد. از طرف دیگر تحقیق هررا و همکارانش نشان دهنده توانایی‌های شگفت‌انگیز تکنیک میکرولنزینگ در رصد اجرام آسمانی دور دست بوده و می‌توان امیدوار بود که از این روش برای اکتشافات بسیار بیشتری استفاده خواهد شد.