کشف یک سیاره ابرزمین در کهکشان راه‌شیری

یک سیاره ابرزمین مرموز در فاصله ۱۳۸ سال نوری از زمین ممکن است در حال تغییر شکل باشد. تجزیه و تحلیل یک سیاره فراخورشیدی به نام «HD-۲۰۷۴۹۶b» نشان می‌دهد که این سیاره، دارای به ترتیب ۶.۱ و ۲.۲۵ برابر جرم و شعاع زمین، یک جو گازی، یا یک اقیانوس به اندازه کل سیاره یا ترکیبی از هر دو دارد و می‌تواند به یک ابرزمین تبدیل شود.

این امر می‌تواند به اخترشناسان کمک کند تا معمای کشف سیارات فراخورشیدی‏ شکاف بین توده سیارات سنگی بزرگ‌تر از زمین و سیارات گازی کوچکتر از نپتون را حل کنند. برای توصیف جو این سیاره خورشیدی به نگاهی دقیق‌تر نیاز است.

راه‌شیری کهکشانی متنوع با سیارات فراخورشیدی بسیار متفاوت است. اخترشناسان در زمان نگارش این مقاله حدود ۵۳۰۰ جهان خارج از منظومه شمسی را کشف و تایید کرده‌اند که تعداد گزینه‌های تاییدنشده تقریبا دو برابر بیشتر است.

با این اطلاعات، دانشمندان می‌توانند تجزیه و تحلیل‌های آماری را برای کشف روند در سیستم های سیاره ای داشته باشند و یک چیز جالب که فهمیده‌ایم این است که تعداد سیارات فراخورشیدی بین ۱.۵ تا ۲ برابر جرم زمین با مدارهای کوتاهتر از حدود ۱۰۰ به طور چشم‌گیری کم است.

دلایل این امر کاملا مشخص نیست، اما شواهدی نشان می‌دهد که به نزدیکی با ستاره میزبان مرتبط است. این امکان وجود دارد که زیر یک آستانه بحرانی خاص، یک سیاره فراخورشیدی جرم کافی برای حفظ گرانش جو خود نداشته باشد.

جهان‌هایی شناسایی شده که حاوی سرنخ‌هایی درباره این فرآیند هستند و دانشمندان با استفاده از جستجوگر سیاره‌ای با سرعت شعاعی با دقت بالا (HARPS) در تلسکوپ ۳.۶ متری در رصدخانه لا سیلا در شیلی، به دنبال موارد بیشتری هستند.

این جست‌وجو یک تیم بین‌المللی به رهبری سوزانا باروس اخترفیزیکدان از دانشگاه پورتو در پرتغال را سراغ سیاره «HD-۲۰۷۴۹۶b» آورد. ماهواره نقشه‌بردار فراخورشیدی گذران یا به اختصار تِس، با خیره شدن به تکه‌ای از آسمان، به دنبال سیارات فراخورشیدی می‌گردد، ابزارهای حساس آن با تابش‌های بسیار ضعیف نور ستارگان تنظیم شده‌اند که می‌تواند شواهدی از عبور یک سیاره فراخورشیدی در مدار بین ما و ستاره‌اش ثبت کند. اگر این گذرها به طور منظم اتفاق بیفتد، ستاره‌شناسان به راحتی می‌توانند وجود یک جسم در حال گردش را استنباط کنند و دوره آن را تعیین کنند.

اگر روشنایی ستاره مشخص باشد، عمق افتهای عبوری - چه مقدار نور ستاره مسدود شده است - به اخترشناسان اجازه می‌دهد تا شعاع جسم در حال گردش را محاسبه کنند.

هارپس «HARPS» معیار دیگری را تشخیص می‌دهد. هنگامی که یک سیاره فراخورشیدی با یک ستاره می‌چرخد، کشش گرانشی خود را اعمال می‌کند. سیاره فراخورشیدی از نظر فنی به دور ستاره نمی‌چرخد. در عوض، این دو جسم به دور یک مرکز جرم متقابل، که به عنوان باریسنتر شناخته می‌شود، می‌چرخند. از آنجایی که ستارگان بسیار پرجرم‌تر از دنیای خود هستند، حرکت چندانی ندارند، در عوض فقط در محل خود تکان می‌خورند. این چیزی است که هارپس می‌تواند اندازه گیری کند. همان طور که ستاره به سمت ما حرکت می‌کند و از ما دور می‌شود، طول موج نور آن تغییر می‌کند، میزان حرکت ستاره به جرم سیاره فراخورشیدی بستگی دارد، بنابراین ستاره شناسان می‌توانند آن را نیز محاسبه کنند.

سیاره «HD-۲۰۷۴۹۶» نسبتا جوان است و حدود ۵۲۰ میلیون سال سن دارد. این بدان معناست که احتمالا این یک فرصت نادر برای مطالعه جوانی یکی از این سیارات فراخورشیدی قبل از تبدیل شدن به یک ابرزمین بایر است. مطالعات بعدی برای توصیف جو، در صورت وجود، باید ماهیت واقعی - و سرنوشت نهایی - این دنیای اسرارآمیز را آشکار کند./همشهری