تعداد سیارات فراخورشیدی بالاتر از ۶ هزار!

به گزارش مجله خبری نگار/ایسکانیوز؛ تنها ۲ دهه پس از کشف اولین سیاره فراخورشیدی توسط ستاره‌شناسان، ناسا وجود ۶ هزار جهان بیگانه را تائید کرده است. این عدد با پرتاب تلسکوپ‌های نسل بعدی حتی سریع‌تر افزایش خواهد یافت.

عصر سیارات فراخورشیدی در سال ۱۹۹۲ آغاز شد، زمانی که ستاره‌شناسان جفتی از سیارات را در حال گردش به دور یک پالسار شناسایی کردند. سپس در سال ۱۹۹۵، اولین سیاره فراخورشیدی که به دور یک ستاره رشته اصلی می‌چرخد کشف شد. با شروع مأموریت‌های کپلر و TESS ناسا، تعداد سیارات فراخورشیدی تائید شده به طور مداوم افزایش یافت.

تا سال ۲۰۱۵، ناسا اعلام کرد که تلسکوپ کپلر هزارمین سیاره فراخورشیدی خود را کشف کرد. سال ۲۰۱۶ سال مهمی برای کشف سیارات فراخورشیدی بود و در همان سال تقریباً هزار و ۵۰۰ سیاره کشف شد. تعداد کل تا مارس ۲۰۲۲ به پنج هزار رسید. اکنون، ناسا اعلام کرده که ۶ هزار سیاره فراخورشیدی تائید شده وجود دارد.

اگرچه ۶ هزار عدد زیادی است، اما در مقایسه با صد میلیارد سیاره‌ای که ممکن است در کهکشان راه شیری وجود داشته باشد، مقدار بسیار کمی است. با این حال، برای یک تمدن فضانورد نوپا مانند ما، این اتفاق ارزش جشن گرفتن دارد.

کشف ۶ هزار سیاره فراخورشیدی واقعاً چشمگیر است، با توجه به دشواری شناسایی آنها. فاصله‌ها بین ما و ستاره‌های دیگر بسیار زیاد است. بسیاری از سیارات فراخورشیدی درخشش ستاره‌های خود را پنهان می‌کنند یا آنقدر از ستاره خود دور هستند که عملاً غیرقابل شناسایی‌اند. با توجه به تاریخچه، واضح است که پیشرفت‌های فناوری تعداد بیشتری از آنها را در دسترس قرار خواهد داد، مشروط بر اینکه تمدن فرو نپاشد یا علم رها نشود.

علم فراخورشیدی فقط به شمارش سیاره‌ها محدود نمی‌شود. تنوع سیارات کشف شده، اطلاعات مهمی درباره طبیعت، منظومه شمسی خودمان و زمین ارزشمند به ما می‌دهد. جالب این است که بسیاری از سیارات کشف شده، هیچ شباهتی به سیارات منظومه شمسی ما ندارند.

برخی از این سیارات، «مشتریان داغ» هستند، غول‌های گازی عظیمی که در عرض چند روز به دور ستاره خود می‌گردند. برخی دیگر دارای دوره مداری بسیار کوتاه هستند که دوره کوتاه عطارد را هم شرمنده می‌کند و تنها در چند ساعت به دور ستاره می‌چرخند. یک نوع عجیب از سیارات به ستاره خود بسیار نزدیک هستند و مانند ماه به زمین، به ستاره خود قفل جزر و مدی دارند. این سیارات یک طرف بسیار داغ و یک طرف بسیار سرد دارند و برخی ممکن است آنقدر داغ باشند که همچنان مذاب باقی بمانند.

برخی دیگر دما، فشار و ترکیبات شیمیایی بسیار شدید دارند و ممکن است باران آهن ببارد یا چگالی آنها به اندازه فوم پلی‌استایرن باشد. برخی ممکن است پوشیده از اقیانوس‌ها باشند و برخی دیگر در گاز‌های سمی غوطه‌ور باشند.

سیاره WASP-۷۶ b، که به «مشتری داغ» معروف است، به ستاره میزبان خود بسیار نزدیک است و جو سیاره را به دما‌های شگفت‌انگیزی می‌رساند. در ابتدا تصور می‌شد که در این سیاره باران آهن می‌بارد، اما مشاهدات بعدی این موضوع را رد کردند. با این حال، ایده بارش آهن در یک سیاره فراخورشیدی همچنان جالب است.

اما در پایه تمام این جست‌و‌جو‌ها و شگفتی‌ها، یک سؤال بزرگ وجود دارد: آیا ما تنها هستیم؟

داون جلینو، رئیس برنامه اکتشاف سیارات فراخورشیدی ناسا در آزمایشگاه پیشرانه جت، در پاسخ به این سوال می‌گوید: هر یک از انواع مختلف سیاراتی که کشف می‌کنیم، اطلاعاتی درباره شرایط شکل‌گیری سیارات و در نهایت میزان رایج بودن سیارات شبیه زمین و مکان‌هایی که باید به دنبال آنها بگردیم، به ما می‌دهد. اگر بخواهیم بفهمیم که آیا در جهان تنها هستیم، تمام این دانش ضروری است.

بیشتر کشف‌های سیارات فراخورشیدی غیرمستقیم هستند. روش گذ سیارات را با اندازه‌گیری میزان نوری که یک سیاره هنگام عبور از جلوی ستاره خود مسدود می‌کند، شناسایی می‌کند. روش سرعت شعاعی (Radial Velocity) تغییرات جزئی در نور ستاره را که ناشی از جاذبه سیاره است، اندازه‌گیری می‌کند.

روش اخترسنجی (Astrometry) حرکات بسیار کوچک و در عدسی گرانشی حضور یک سیاره باعث ایجاد ناهنجاری در نور مشاهده شده می‌شود. هر ۲ تلسکوپ کپلر و TESS از روش گذر استفاده کردند و این روش مسئول اکثر کشف‌ها با تقریباً چهار هزار و ۵۰۰ سیاره است. سرعت شعاعی حدود هزار و ۱۴۰ کشف دارد.

تصویر مستقیم تنها روشی است که می‌تواند ترکیب شیمیایی جو سیارات فراخورشیدی را اندازه‌گیری کند و نیازمند چیدمان یا جهت‌یابی خاصی نیست، اما دشوار است و کمتر از ۱۰۰ سیاره فراخورشیدی به طور مستقیم تصویربرداری شده‌اند.

۶ هزار سیاره تائید شده یک نقطه عطف علمی قطعی است، اما هزاران نامزد دیگر وجود دارند و تائید آنها زمان و منابع زیادی می‌طلبد. ممکن است سیگنال ایجادشده ناشی از فعالیت ستاره‌ای یا خطا‌های روش گذر باشد. مشاهدات تکمیلی، گاهی با تلسکوپ متفاوت، آنها را تائید می‌کند که وقت و منابع زیادی می‌طلبد. تا ژوئیه ۲۰۲۵، TESS لیستی از هفت هزار و ۶۵۵ نامزد سیاره فراخورشیدی داشت که فقط کمی بیش از ۶۰۰ مورد تائید شدند.

اورورا کسلی، معاون علمی آرشیو سیارات فراخورشیدی ناسا، می‌گوید: اگر بخواهیم حداکثر بهره را از این مأموریت‌ها ببریم، باید کل جامعه علمی با هم همکاری کنند. بخش بزرگی از کاری که در NExScI انجام می‌دهیم، ساخت ابزار‌هایی است که به جامعه علمی کمک می‌کند نامزد‌ها را به سیارات تائید شده تبدیل کنند.

امروزه سیارات فراخورشیدی بیشتری در داده‌های مأموریت «گایا» پیدا می‌شوند، حتی اگر این مأموریت پایان یافته باشد. تلسکوپ فضایی «نانسی گریس رومان» ناسا که قرار است در ۲۰۲۷ پرتاب شود، هزاران سیاره فراخورشیدی دیگر را با روش میکرولنزینگ کشف خواهد کرد.

جست‌و‌جو‌های سیارات فراخورشیدی اکنون هدفمندتر شده است. ستاره‌شناسان به جای پهن کردن تور گسترده، به دنبال انواع خاصی از سیارات فراخورشیدی هستند. مأموریت «پلاتو»‌ی آژانس فضایی اروپا پس از پرتاب در ۲۰۲۶ بسیاری از سیارات سنگی به دور ستاره‌های مشابه خورشید را کشف خواهد کرد. مأموریت Habitable Worlds Observatory هنوز فقط یک طرح پیشنهادی است، اما به جست‌وجوی سیارات قابل سکونت و افزودن به فهرست سیارات کمک خواهد کرد. مأموریت‌های دیگر مانند CHEOPS و ARIEL سیارات شناخته‌شده را با جزئیات بیشتر مطالعه می‌کنند.

هدف نهایی علم سیارات فراخورشیدی، شناسایی قابلیت سکونت است. فقط تعداد کمی از سیارات فراخورشیدی شانس سکونت دارند. کلید این کار، یافتن نشانگر‌های زیستی است، یعنی مواد شیمیایی خاصی که وجود حیات را نشان می‌دهند. تلسکوپ JWST با طیف‌سنجی فروسرخ جو سیارات، تازه شروع به بررسی این موضوع کرده و نتایج اولیه جذابی به دست آورده است، هرچند هنوز چیزی قطعی نیست.

همچنین چین در حوزه سیارات فراخورشیدی فعالیت خود را آغاز کرده است. تلسکوپ فضایی Earth ۲.۰ این کشور در ۲۰۲۸ پرتاب می‌شود و به مدت چهار سال به جست‌وجوی گذر سیارات خواهد پرداخت. این مأموریت نخستین مأموریت چین است که به‌طور اختصاصی به شکار سیارات فراخورشیدی می‌پردازد و تمرکز آن بر سیارات هم‌اندازه زمین است.

در نهایت، ما فهرستی از سیارات فراخورشیدی زمین‌مانند به دور ستاره‌های شبیه خورشید خواهیم داشت و سپس با چالشی دشوارتر روبه‌رو می‌شویم: فهمیدن اینکه آیا هیچ‌کدام از این جهان‌ها واقعاً حیات دارند یا نه؟