اندازه‌گیری جرم سیارات فراخورشیدی غیرگذری با تکنیک جدید دانشمندان

[مسافر007]

دانشمندان با استفاده از تکنیکی نوین موفق به اندازه‌گیری جرم سیارات فراخورشیدی غیرگذری شدند.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، اگرچه نزدیک به 800 سیاره فراخورشیدی تاکنون در کهکشان راه شیری رصد شده‌اند، جرم دقیق اکثر آن‌ها هنوز ناشناخته مانده زیرا رایج‌ترین تکنیک‌های کشف سیارات فقط یک ایده کلی از جرم اشیا را در اختیار می‌گذارند.

در مطالعات قبلی تنها شیوه تعیین جرم دقیق یک سیاره، گذر آن بود و این بدین معناست که که سیاره دارای یک مدار بوده که به طور دوره‌یی مدار ستاره میزبانش را تحت‌الشعاع قرار می‌دهد.

آگاهی از جرم یک شی در درجه اول برای تایید سیاره بودن آن و در صورت رخداد این تایید، تعیین کردن این نکته که آیا سیاره مزبور صخره‌یی بوده و این که قابل زیست یا بزرگ و گازی است، نکته‌یی اساسی به شمار می‌آید.

تاکنون، فقط جرم سیارات گذری اندازه‌گیری شده‌اند. این سیارات همچنین تنها اشیا فراخورشیدی بوده که بر روی آن‌ها جو کشف شده است.

مرسدس لوپز-مورالز دانشمند اسبق دانشگاه کارنجی ملون به همراه همکارانش از موسسه علوم فضایی در اسپانیا برای نخستین بار موفق به تعیین جرم دقیق یک سیاره غیرگذری شده است.

آن‌ها این کار را با استفاده از شیوه جدیدی که شامل مطالعه اثرات منوکسید کربن جو سیاره، صورت داده و طی این فرایند جو این سیاره غیرگذری را کشف کردند.

سیاره مزبور که Tau Boo b نام داشته در مجمع‌الکواکب Bootes واقع شده و به دور یک ستاره مستقر در 50 سال نوری از زمین می‌چرخد. این ستاره به اندازه‌یی شفاف بوده که با چشم غیرمسلح قابل رویت است.

سیاره مورد مطالعه به اندازه مشتری بوده و به حدی به ستاره‌اش نزدیک است که یک سال آن فقط 3.3 روز زمینی به طول می‌انجامد. افزون بر این، دمای سطح آن 1,500 درجه سانتی‌گراد بوده و این امر زندگی بر روی آن را غیرممکن می‌سازد.

سیاره Tau Boo b در سال 1996 کشف شد و یکی از نخستین سیاراتی بود که در اصل با استفاده از روش سرعت شعاعی رصد شد. این سیاره گذر نکرده اما حضور و مشخصه‌های آن توسط حرکات ستاره‌ میزبانش تعیین شدند. این تکنیک فقط یک نشانه حدسی از جرم یک سیاره کشف شده در اختیار می‌گذارد.

در ژوئن سال 2011، تیم لوپز-مورالز پنج ساعت مشاهده را در یک طول موج مادون قرمز نزدیک صورت دادند. آن‌ها داده‌هایشان را از طیف‌نگار با رزولوشن بالای CRIRES به دست آوردند. این وسیله بر روی یکی از چهار تلسکوپ خیلی بزرگ 8.2 متری رصدخانه جنوبی اروپا (ESO) در شیلی قرار داده شده است.

مشاهدات و تحلیل داده‌ بدست آمده وجود منوکسید کربن را در جو سیاره تایید کرد. افزون بر این، با مطالعه حرکت مداری سیاره از طریق جابجایی خطوط طیف نوری منوکسید کربن، تیم تحقیقاتی توانستند جرم دقیق آن را اندازه گرفته که این عدد 5.6 برابر مشتری اعلام شد. این نخستین استفاده از تکنیک جدید و همچنین اولین کاربرد آن برای یک سیاره غیرگذری عنوان شده است.

یک تحقیق مستقل توسط دانشمندان دانشگاه لیدن در هلند نیز به نتایج مشابهی برای همین سیستم سیاره‌یی دست یافته‌ که این امر پتانسیل تکنیک نوین را تایید می‌کند.

به ادعای خود لوپز-مورالز، شیوه معرفی شده پیشرفتی مهم در حوزه سیارات فراخورشیدی محسوب می‌شود و مسیر بدیعی را برای تعیین جرم این سیارت و ترکیبات جوی آن‌ها پیش روی دانشمندان قرار می‌دهد.

تیم تحقیقاتی امیدوار است با استفاده از این روش جرم تعداد قابل ملاحظه‌یی از سیارات فراخورشیدی به دست آید. آن‌ها همچنین مدعی‌اند که در آینده قادر به کشف مولکول‌های مرتبط با وجود حیات در سیارات دور غیرگذری خواهند بود.

نتایج این تحقیق در مجله Astrophysical Journal Letters انتشار یافت و بنیاد ملی علوم آمریکا (NSF) حامی آن بود.


ایسنا