کشف يک سياره بيگانه که 35 برابر بزرگتر از زمين است

به گزارش  اسپيس، دانشمندان با بررسي مدار سياره‌هاي شناخته‌شده در يک منظومه که با نام «کپلر-139»(Kepler-139) شناخته مي‌شوند، يک سياره بيگانه پنهان را شناسايي کرده‌اند.

ستاره‌شناسان در يک پژوهش جديد گزارش دادند که سياره فراخورشيدي تازه کشف‌شده، به نام «کپلر-139اف»(Kepler-139f)، يک سياره غول‌پيکر با جرم تقريباً دو برابر نپتون و 35 برابر جرم زمين است و 355 روز طول مي‌کشد تا به دور ستاره خود بچرخد.

کپلر-139اف با وجود اندازه غول‌پيکر خود تاکنون از شناسايي فرار کرده بود زيرا عملکرد اوليه «تلسکوپ فضايي کپلر» ناسا که در طول 9 سال فعاليت خود نزديک به 3000 سياره را کشف کرد، براساس عبور سياره‌ها از بين ستاره خود و زمين بود. کاهش نور ستاره به ستاره‌شناسان امکان داد تا سياره‌ها را شناسايي و اندازه آنها را محاسبه کنند اما کپلر نمي‌توانست سياره‌هايي را که در بالا يا پايين فضاي بين خود و ستاره حرکت مي‌کردند، ببيند. بنابراين، اين سياره‌ها ناديده ماندند.

اگر اين سياره پنهان بخشي از يک منظومه چندسياره‌اي بود، ستاره‌شناسان به رغم مدار کج سياره مي‌توانستند براي يافتن آن تلاش کنند. منظومه کپلر-139 داراي سه ابرزمين سنگي در حال عبور است و يک غول گازي نيز بعداً در آن کشف شد. شکاف‌هاي موجود در مدارهاي آنها نشان مي‌داد که ممکن است سياره‌هاي ديگري نيز وجود داشته باشند. اندازه‌گيري‌ دقيق مدارها به ستاره‌شناسان امکان داد تا وجود حداقل يک سياره ديگر را استنباط کنند.

«کيلب لامرز»(Caleb Lammers) دانشجوي کارشناسي ارشد در دانشکده علوم اخترفيزيک «دانشگاه پرينستون»(Princeton University) و از پژوهشگران اين پروژه گفت: مسئله دقيقاً يافتن سياره‌هاي غير گذري نيست، بلکه يافتن موقعيت‌هايي است که بتوانيم در آنها محل قرارگيري سياره غير گذري را استنباط کنيم.

شناسايي اوليه‌ يک سياره توسط تلسکوپ کپلر اغلب با مشاهدات زميني دنبال مي‌شد. ستاره‌شناسان با استفاده از سرعت شعاعي مي‌توانستند ميزان کشش يک سياره را روي ستاره‌اش اندازه‌گيري کنند و بدين ترتيب، به جرم سياره پي ببرند. همچنين، اندازه‌گيري‌ سرعت شعاعي مي‌توانست سياره‌هاي جديدي را آشکار کند؛ همان طور که درباره غول گازي بيروني موسوم به «کپلر-139اي»(Kepler-139e) اتفاق افتاد.

هر سياره صرف نظر از اين که از زمين ديده مي‌شود يا خير، نه تنها توسط ستاره خود، بلکه توسط ساير سياره‌هاي منظومه نيز کشيده مي‌شود. اين کشش‌ها مي‌توانند بر سرعت عبور يک سياره تأثير بگذارند و تغييرات زمان‌بندي عبور را ايجاد کنند. بروز اين تغييرات در سياره‌هاي در حال عبور مي‌تواند سياره‌هايي را که از ستاره عبور نمي‌کنند، آشکار سازد. لامرز گفت: وقتي تغييرات زمان‌بندي عبور را مي‌بينيد که نمي‌توان آنها را به سياره‌هاي شناخته‌شده نسبت داد، مي‌توانيد نسبتاً مطمئن باشيد که يک جرم نامرئي در منظومه وجود دارد.

لامرز و همکارش «جاشوا وين»(Joshua Winn) دانشمند عضو گروه کپلر به دنبال شکاف‌هايي در منظومه‌هاي شناخته‌شده رفتند. سپس، آنها از اندازه‌گيري‌هاي سرعت شعاعي و تغييرات زمان‌بندي عبور براي جستجوي يک دنياي گمشده کمک گرفتند و تغييرات زمان‌بندي عبور موجود را براساس کشف کپلر-139اي در سال 2023 اصلاح کردند. لامرز گفت: موضوع متفاوت درباره کپلر-139 اين بود که ما مشاهدات دقيقي را از سرعت شعاعي داشتيم که به طور قطعي به وجود يک سياره جديد اشاره نمي‌کردند.

اين مشاهدات همراه با تغييرات زمان‌بندي عبور، سياره پنجم به نام کپلر-139اف را آشکار کردند که بين بيروني‌ترين ابرزمين و غول گازي قرار گرفته است.

همچنين، اين کشف جديد به پاسخ دادن به پرسشي درباره کپلر-139اي کمک کرد. گزارش‌هاي اوليه درباره «کپلر-139سي»(Kepler-139c) که بيروني‌ترين ابرزمين منظومه است، چگالي غير معمول زيادي را براي يک سياره کوچک‌تر از سياره نپتون ارائه ‌داد.

اين اختلاف به اين دليل رخ داد که پژوهشگران آن پروژه از وجود کپلر-139اف اطلاعي نداشتند. بنابراين، بخشي از کشش آن بر ستاره‌اش را به کپلر-139سي نسبت دادند. داده‌هاي جديد، چگالي معمول‌تري را براي کپلر-139سي نشان مي‌دهند. اين در حالي است که چگالي‌ سياره‌هاي «کپلر-139دي»(Kepler-139d) و «کپلر-139بي»(Kepler-139b) اساساً بدون تغيير باقي مي‌مانند. لامرز گفت: اين بازبيني‌ها شواهد غيرمستقيمي را درباره کپلر-139اف ارائه مي‌دهند.

حتي ممکن است سياره‌هاي پنهان ديگري نيز در اطراف کپلر-139 وجود داشته باشند. لامرز با اشاره به شکاف برجسته بين سياره‌هاي کپلر-139بي و کپلر-139سي گفت: اين احتمال وجود دارد که سياره‌هاي ناديده ديگري در اين منظومه وجود داشته باشند. چالش، يافتن آنهاست.

اين پژوهش در «The Astrophysical Journal Letters» به چاپ رسيد.