دانشمندان کوچک‌ترین سیاره فراخورشیدی را کشف کردند
اغلب اکتشافات سیاره‌های فراخورشیدی تا امروز از دستاوردهای ابزارهای بزرگی مثل مأموریت کپلر یا ماهواره‌ی TESS هستند. با اینکه این پروژه‌ها در رصد ستاره‌های میزبان سیاره عملکرد خوبی دارند، تنها اطلاعاتی درباره وجود سیاره‌ها به‌دست می‌دهند. برای درک منظومه‌های فراخورشیدی و سیاره‌های آن‌ها به رصدهای متعددی نیاز است.
رصدهای متوالی می‌توانند اطلاعات ضروری فراهم کنند. براساس پژوهشی جدید، مشاهداتی از منظومه‌ای سه‌سیاره‌ای گزارش شده است. TESS این منظومه را کشف کرد و پژوهشگران با رصدهای بعدی متوجه شدند احتمالا دو سیاره دیگر در این منظومه وجود دارند که TESS نمی‌تواند آن‌ها را ببیند. یکی از سیاره‌ها کمترین جرم را بین سیاره‌های فراخورشیدی دارد که تا امروز کشف شده‌اند.
منظومه یادشده L 98-59 نامیده می‌شود و به‌دلیل برخورداری از ویژگی‌های خاص به گزینه مناسبی برای رصدهای بعدی تبدیل شد. یکی از ویژگی‌ها نزدیک‌بودن این منظومه است که تنها ۳۵ سال نوری از زمین فاصله دارد. همچنین، این منظومه در موقعیت مناسبی برای رصدهای آینده تلسکوپ جیمز وب قرار دارد. درنتیجه، به گزینه مطلوبی برای پژوهش‌های عکس‌برداری جوّی سیاره‌ها تبدیل شده است.
TESS با مشاهده افت نور حین عبور سیاره فراخورشیدی بین ستاره میزبانش و زمین، سیاره‌ها را کشف می‌کند. دیگر پژوهشگران با استفاده از اندازه‌گیری سرعت شعاعی این رصدها را ادامه دادند. در این روش، تغییر نور ستاره براثر کشش گرانشی سیاره آن در جهت‌های مختلف اندازه‌گیری می‌شود. با اندازه‌گیری سرعت شعاعی، می‌توان به جرم سیاره پی برد. سرعت شعاعی علاوه‌بر اندازه سیاره که به‌لطف مشاهدات TESS به‌دست می‌آید، می‌تواند چگالی و درنتیجه ترکیب سیاره را آشکار کند.
متأسفانه زمان تلسکوپ برای بررسی دقیق ابهامات کافی نبود. براساس مقاله جدید، مشاهدات بیشتری با استفاده از ابزار تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوب اروپا در شیلی انجام شد. روش استاندارد تحلیل این نوع داده‌ها شناسایی و حذف قوی‌ترین سیگنال‌های دوره‌ای است که سیاره ایجاد می‌کند. این کار تا زمانی انجام می‌شود که سیگنال‌های درخورتوجه به‌پایان برسند. تحلیل یادشده هم به نقطه‌ای رسید که با وجود حذف سیگنال‌های سه سیاره شناسایی‌شده، سیگنال‌های دیگری باقی ماندند و سیگنال‌ها سیاره چهارم و احتمالا سیاره پنجمی را نشان می‌دادند (مدل‌هایی با چهار یا پنج سیاره کاملا منطبق با داده‌ها بودند).
ویژگی‌های L 98-59
یکی از نکات واضح و مهم رصد سیاره‌هایی بود که سیگنال آن‌ها تأیید نشده بودند. پژوهشگران برای این منظور از نرم‌افزاری به نام Bad-Ass Transit Model Calculation یا BATMAN استفاده کردند؛ اما داده‌های گذار منطبق نبودند. این مشکل چندان بزرگ نیست. گذار سیاره‌ها به تراز دقیق منظومه فراخورشیدی وابسته است که در آن مدار سیاره‌ها روی صفحه‌ای مشترک با زمین قرار دارد. اگر تمام سیاره‌ها دقیقا منطبق با این صفحه نباشند، ممکن است از دید زمینی گذارشان شناسایی‌شدنی نباشد. درنتیجه به داده‌های بیشتر و تحلیل دقیق‌تری برای بررسی واکنش‌های گرانشی میان سیاره‌ها نیاز داریم که بر زمان‌بندی گذارها تأثیر می‌گذارند.
اگر سیاره پنجمی وجود داشته باشد، جرم آن ۲/۵ برابر جرم زمین و از نوع سنگی است. همچنین، در میانه کمربند حیات L 98-59 قرار دارد که آب مایع روی سطح آن جاری می‌شود. ازآنجاکه L 98-59 ستاره‌ای کم‌نور و کوچک است، کمربند حیات به آن نزدیک است؛ به‌طوری‌که تنها ۲۳ روز برای تکمیل مدار آن زمان لازم است.
با‌‌توجه‌‌به اینکه کشف سرعت شعاعی اطلاعاتی از جرم سیاره و رصد گذار سیاره اطلاعاتی درباره ابعاد آن می‌دهند، می‌توانیم چگالی سه سیاره را به‌دست بیاوریم. دو سیاره تا اندازه‌ای چگال‌تر از زمین هستند و ساختار مشابهی با زمین دارند؛ اما هسته آهنی کوچک‌تری دارند. درمقابل، چگالی سیاره سوم نصف چگالی زمین است که نشان می‌دهد ۳۰ درصد آن از آب تشکیل شده و می‌تواند دنیایی اقیانوسی باشد.
کشف جالب دیگر جرم سیاره‌های مشابه زمین است. چگالی برابر با نیمی از چگالی زمین، یعنی سیاره مدنظر کمی از عطارد و مریخ سنگین‌تر است و کمی از زهره سبک‌تر. درنتیجه، می‌توان آن را کوچک‌ترین سیاره فراخورشیدی تأیید شده تا امروز در نظر گرفت. دانشمندان براساس منظومه شمسی انتظار دارند تعداد بیشتری از این سیاره‌ها را کشف کنند. در‌حال‌حاضر، هزاران گزینه برای سیاره فراخورشیدی وجود دارند که هنوز کاملا بررسی نشده‌اند. تعداد زیادی از شگفتی‌های مشابه درانتظارمان هستند. بررسی‌هایی مثل TESS فهرستی از اجرام را برای رصد و بررسی دراختیار دانشمندان قرار می‌دهند.
نظرات