محققان وجود یک سیاره فراخورشیدی را که به طور بالقوه قادر به حفظ حیات است، تأیید کردند
یک تیم بینالمللی کشف یک ابرزمین را که در منطقه قابل سکونت یک ستاره خورشید مانند نزدیک در حال چرخش است، تأیید کردهاند. این سیاره برای اولین بار دو سال پیش توسط دکتر مایکل کرتیگنیر، دانشمند دانشگاه آکسفورد، شناسایی شد. این نتیجه، با تکیه بر بیش از دو دهه مشاهدات، دریچهای را به مطالعات آینده سیارات فراخورشیدی شبیه زمین باز میکند که ممکن است شرایط مناسبی برای حیات داشته باشند.
سیاره جدید، به نام HD 20794 d، جرمی شش برابر جرم زمین دارد و به دور ستارهای مشابه خورشید ما، واقع در فاصله ۲۰ سال نوری، میچرخد. مدار آن را در منطقه قابل سکونت سیستم قرار میدهد، به این معنی که در فاصله مناسبی از ستاره خود قرار دارد تا آب مایع را بر سطح خود حفظ کند، که یک عنصر کلیدی برای حیات همانطور که ما میدانیم است. این مقاله در مجله Astronomy & Astrophysics منتشر شده است.
دکتر کرتیگنیر اولین بار در سال ۲۰۲۲، هنگام تجزیه و تحلیل دادههای بایگانی شده ثبت شده توسط طیفنگار HARPS (جستجوگر سیارهای با سرعت شعاعی بالا) در رصدخانه لا سیلا در شیلی، یک سیگنال سیاره فراخورشیدی احتمالی را شناسایی کرد. این دادهها نور جذب و ساطع شده توسط اجسام را تجزیه و تحلیل میکند.
دکتر کرتیگنیر تغییرات دورهای مشخصی را در طیف نور ساطع شده توسط ستاره میزبان مشاهده کرد که میتوانست ناشی از کشش گرانشی یک سیاره نزدیک باشد. با این حال، به دلیل کمنور بودن سیگنال، مشخص نبود که آیا این ناشی از یک سیاره است، توسط خود ستاره ایجاد شده است یا به دلیل خطای ابزاری.
برای تأیید سیگنال، یک تیم بینالمللی اندازهگیریهای بسیار دقیقی را که در طول دو دهه توسط HARPS و جانشین آن ESPRESSO، همچنین در شیلی، ثبت شده بود، تجزیه و تحلیل کرد. این ابزارها از پیشرفتهترین ابزارها در جهان برای اندازهگیری تغییرات کوچک در طیفهای نور هستند.
دکتر کرتیگنیر افزود: «ما سالها روی تجزیه و تحلیل دادهها کار کردیم و به تدریج تمام منابع احتمالی آلودگی را تجزیه و تحلیل و حذف کردیم.» برای تشخیص سیگنال سیارهای از نویز پسزمینه و اثرات ظریف ابزاری، روشهای پردازش پیشرفته و تحلیلهای دقیق مورد نیاز بود. با ترکیب نتایج حاصل از دو ابزار، کشف در نهایت تأیید شد.
دکتر کرتیگنیر گفت: «برای من، وقتی توانستیم وجود این سیاره را تأیید کنیم، طبیعتاً یک شادی بزرگ بود». «این یک تسکین نیز بود، زیرا سیگنال اصلی در لبه حد تشخیص طیفنگار قرار داشت، بنابراین در آن زمان سخت بود که کاملاً متقاعد شویم که سیگنال واقعی است یا نه. نکته هیجان انگیز این است که نزدیکی آن به ما (فقط ۲۰ سال نوری) به این معنی است که امیدی برای مأموریتهای فضایی آینده برای به دست آوردن تصویری از آن وجود دارد.»
اگرچه این سیاره در منطقه قابل سکونت منظومه شمسی قرار دارد، اما هنوز خیلی زود است که بگوییم آیا میتواند میزبان حیات باشد یا خیر. بر خلاف اکثر سیارات، مدار HD 20794 d دایرهای نیست، بلکه بیضی شکل است. فاصله آن از ستاره خود به طور قابل توجهی تغییر میکند و باعث میشود که این سیاره در طول سال خود از لبه بیرونی منطقه قابل سکونت به لبه داخلی حرکت کند.
در هر صورت، HD 20794 d یک مورد آزمایشی ارزشمند برای پروژههای فضایی آینده خواهد بود که برای تشخیص علائم حیات در خارج از منظومه شمسی ما طراحی شدهاند. این پروژهها شامل تلسکوپ بسیار بزرگ، رصدخانه جهانهای قابل سکونت و تداخلسنج بزرگ برای سیارات فراخورشیدی (LIFE) میشوند. این ابزارها جو سیارات فراخورشیدی شبیه زمین نزدیک را در منطقه قابل سکونت برای یافتن «نشانههای زیستی» نشاندهنده حیات مشاهده خواهند کرد.
دکتر کرتیگنیر افزود: «با قرار گرفتن در یک منطقه قابل سکونت و نزدیکی نسبی به زمین، این سیاره میتواند نقش محوری در مأموریتهای آینده ایفا کند که جو سیارات فراخورشیدی را برای جستجوی نشانههای زیستی نشاندهنده حیات بالقوه مشخص میکنند.»
«در حالی که شغل من عمدتاً شامل یافتن این جهانهای ناشناخته است، اکنون بسیار مشتاق هستم که بشنوم سایر دانشمندان در مورد این سیاره تازه کشف شده چه میتوانند به ما بگویند، به ویژه از آنجایی که این سیاره در میان نزدیکترین آنالوگهای زمین است که ما میشناسیم و با توجه به مدار عجیب آن.»
اطلاعات بیشتر: N. Nari et al, Revisiting the multi-planetary system of the nearby star HD 20794. Confirmation of a low-mass planet in the habitable zone of a nearby G-dwarf, Astronomy & Astrophysics (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202451769
اطلاعات مجله: Astronomy & Astrophysics ارائه شده توسط University of Oxford