کشف یک سیاره بیگانه که ۳۵ برابر بزرگتر از زمین است

به گزارش ایسنا، دانشمندان با بررسی مدار سیاره‌های شناخته‌شده در یک منظومه که با نام «کپلر-۱۳۹»(Kepler-139) شناخته می‌شوند، یک سیاره بیگانه پنهان را شناسایی کرده‌اند.

به نقل از اسپیس، ستاره‌شناسان در یک پژوهش جدید گزارش دادند که سیاره فراخورشیدی تازه کشف‌شده، به نام «کپلر-۱۳۹اف»(Kepler-139f)، یک سیاره غول‌پیکر با جرم تقریباً دو برابر نپتون و ۳۵ برابر جرم زمین است و ۳۵۵ روز طول می‌کشد تا به دور ستاره خود بچرخد.

کپلر-۱۳۹اف با وجود اندازه غول‌پیکر خود تاکنون از شناسایی فرار کرده بود زیرا عملکرد اولیه «تلسکوپ فضایی کپلر» ناسا که در طول ۹ سال فعالیت خود نزدیک به ۳۰۰۰ سیاره را کشف کرد، براساس عبور سیاره‌ها از بین ستاره خود و زمین بود. کاهش نور ستاره به ستاره‌شناسان امکان داد تا سیاره‌ها را شناسایی و اندازه آنها را محاسبه کنند اما کپلر نمی‌توانست سیاره‌هایی را که در بالا یا پایین فضای بین خود و ستاره حرکت می‌کردند، ببیند. بنابراین، این سیاره‌ها نادیده ماندند.

اگر این سیاره پنهان بخشی از یک منظومه چندسیاره‌ای بود، ستاره‌شناسان به رغم مدار کج سیاره می‌توانستند برای یافتن آن تلاش کنند. منظومه کپلر-۱۳۹ دارای سه ابرزمین سنگی در حال عبور است و یک غول گازی نیز بعداً در آن کشف شد. شکاف‌های موجود در مدارهای آنها نشان می‌داد که ممکن است سیاره‌های دیگری نیز وجود داشته باشند. اندازه‌گیری‌ دقیق مدارها به ستاره‌شناسان امکان داد تا وجود حداقل یک سیاره دیگر را استنباط کنند.

«کیلب لامرز»(Caleb Lammers) دانشجوی کارشناسی ارشد در دانشکده علوم اخترفیزیک «دانشگاه پرینستون»(Princeton University) و از پژوهشگران این پروژه گفت: مسئله دقیقاً یافتن سیاره‌های غیر گذری نیست، بلکه یافتن موقعیت‌هایی است که بتوانیم در آنها محل قرارگیری سیاره غیر گذری را استنباط کنیم.

شناسایی اولیه‌ یک سیاره توسط تلسکوپ کپلر اغلب با مشاهدات زمینی دنبال می‌شد. ستاره‌شناسان با استفاده از سرعت شعاعی می‌توانستند میزان کشش یک سیاره را روی ستاره‌اش اندازه‌گیری کنند و بدین ترتیب، به جرم سیاره پی ببرند. همچنین، اندازه‌گیری‌ سرعت شعاعی می‌توانست سیاره‌های جدیدی را آشکار کند؛ همان طور که درباره غول گازی بیرونی موسوم به «کپلر-۱۳۹ای»(Kepler-139e) اتفاق افتاد.

هر سیاره صرف نظر از این که از زمین دیده می‌شود یا خیر، نه تنها توسط ستاره خود، بلکه توسط سایر سیاره‌های منظومه نیز کشیده می‌شود. این کشش‌ها می‌توانند بر سرعت عبور یک سیاره تأثیر بگذارند و تغییرات زمان‌بندی عبور را ایجاد کنند. بروز این تغییرات در سیاره‌های در حال عبور می‌تواند سیاره‌هایی را که از ستاره عبور نمی‌کنند، آشکار سازد. لامرز گفت: وقتی تغییرات زمان‌بندی عبور را می‌بینید که نمی‌توان آنها را به سیاره‌های شناخته‌شده نسبت داد، می‌توانید نسبتاً مطمئن باشید که یک جرم نامرئی در منظومه وجود دارد.

لامرز و همکارش «جاشوا وین»(Joshua Winn) دانشمند عضو گروه کپلر به دنبال شکاف‌هایی در منظومه‌های شناخته‌شده رفتند. سپس، آنها از اندازه‌گیری‌های سرعت شعاعی و تغییرات زمان‌بندی عبور برای جستجوی یک دنیای گمشده کمک گرفتند و تغییرات زمان‌بندی عبور موجود را براساس کشف کپلر-۱۳۹ای در سال ۲۰۲۳ اصلاح کردند. لامرز گفت: موضوع متفاوت درباره کپلر-۱۳۹ این بود که ما مشاهدات دقیقی را از سرعت شعاعی داشتیم که به طور قطعی به وجود یک سیاره جدید اشاره نمی‌کردند.

این مشاهدات همراه با تغییرات زمان‌بندی عبور، سیاره پنجم به نام کپلر-۱۳۹اف را آشکار کردند که بین بیرونی‌ترین ابرزمین و غول گازی قرار گرفته است.

همچنین، این کشف جدید به پاسخ دادن به پرسشی درباره کپلر-۱۳۹ای کمک کرد. گزارش‌های اولیه درباره «کپلر-۱۳۹سی»(Kepler-139c) که بیرونی‌ترین ابرزمین منظومه است، چگالی غیر معمول زیادی را برای یک سیاره کوچک‌تر از سیاره نپتون ارائه ‌داد.

این اختلاف به این دلیل رخ داد که پژوهشگران آن پروژه از وجود کپلر-۱۳۹اف اطلاعی نداشتند. بنابراین، بخشی از کشش آن بر ستاره‌اش را به کپلر-۱۳۹سی نسبت دادند. داده‌های جدید، چگالی معمول‌تری را برای کپلر-۱۳۹سی نشان می‌دهند. این در حالی است که چگالی‌ سیاره‌های «کپلر-۱۳۹دی»(Kepler-139d) و «کپلر-۱۳۹بی»(Kepler-139b) اساساً بدون تغییر باقی می‌مانند. لامرز گفت: این بازبینی‌ها شواهد غیرمستقیمی را درباره کپلر-۱۳۹اف ارائه می‌دهند.

حتی ممکن است سیاره‌های پنهان دیگری نیز در اطراف کپلر-۱۳۹ وجود داشته باشند. لامرز با اشاره به شکاف برجسته بین سیاره‌های کپلر-۱۳۹بی و کپلر-۱۳۹سی گفت: این احتمال وجود دارد که سیاره‌های نادیده دیگری در این منظومه وجود داشته باشند. چالش، یافتن آنهاست.

این پژوهش در «The Astrophysical Journal Letters» به چاپ رسید.