ایران اکازیون:گرداوری اطلاعات دقیق و جامع درباره سیاره‌های فراخورشیدی همواره با چالش‌های سختی همراه است. نور منتشر شده از ستارۀ میزبان آنها نور حاصل از سیاره فراخورشیدی را تحت تاثیر قرار داده و شرایط را برای دیده شدن آن توسط تلسکوپ دشوار می کند. اما حالا تیمی از محققان با استفاده از فناوری‌های پیشرفته در «رصدخانه کِک» گام بزرگی در مشاهده سیاره های فراخورشیدی برداشته و موفق به کشف آب در اتمسفر سیاره‌ای با فاصله ۱۷۹ سال نوری از زمین شده‌اند.
به گزارش بیگ بنگ، محققان ستاره‌ای به نام «HR 8799» را شناسایی کرده‌اند که سیاره‌هایی به نام «HR 8799 b, c, d, e» دارد. این منظومه که ۱۷۹ سال نوری با ما فاصله دارد، در صورت فلکی «اسب بالدار» قرار دارد. این ستاره بخاطر ویژگی‌های ستاره‌ای عجیبش توجه اخترشناسان را به خود جلب کرده است. اما ستارۀ «HR 8799» بنا به دلیل مهم دیگری در مرکز توجهات قرار دارد. در سال ۲۰۰۸، دانشمندان طی خبری اعلام کردند که بطور مستقیم سه سیاره فراخورشیدی در اطراف آن مشاهده کردند.
در همین راستا، از تلسکوپ‌های کِک و جمینی استفاده شد. اما در سال ۲۰۱۰، سیاره چهارم «HR 8799 e» نیز کشف شد. منظومه «HR 8799» اولین سیاره فراخورشیدی را در دل خود جای داده که بطور مستقیم از آنها عکسبرداری شده است. یافته‌های جدید از کارهای تحقیقاتی سال ۲۰۰۸ سرچشمه می گیرد. اخترشناسان یافتۀ جدیدشان را نقطعه عطفی برای تهیه عکس‌های بهتر از سیاره‌های فراخورشیدی قلمداد کرده‌اند.
مشاهدات جدید مربوط به «HR 8799 c» برای نخستین‌بار در سال ۲۰۰۸ بدست آمد. «HR 8799 c» یک سیارۀ غول گازی جوان است که جرمش ۷ برابر بیشتر از جرم مشتری است و هر ۲۰۰ سال یکبار به دور ستاره خود می چرخد. این عکس‌های جدید، وجود آب را در اتمسفر و همچنین نبود متان را تایید می کنند. ترکیب داده‌های دو فناوری تلسکوپی در رصدخانه کِک باعث دستیابی به این مشاهدات شد. فناوری اول با عنوان «نورشناسی سازگار» شناخته می شود که اثرات تارکننده اتمسفر زمین را خنثی می کند. اما فناوی دوم، طیف‌سنجی است که روی تلسکوپ «کِک-۲» نصب شده و «طیف سنج اِشل برودتی نزدیک به فروسرخ» یا اختصارا «NIRSPEC» نام دارد؛ این طیف‌سنج با کیفیت و توانمند با نور فروسرخ کار می کند.
«دیمیتری ماوت» استادیار اخترشناسی در کلتک و محقق در «JPL» اظهار داشت: «این فناوری دقیقا همان چیزی است که برای جستجوی نشانه‌های حیات در یک سیارۀ شبیه زمین، به آن نیاز داریم.» «جی وانگ» نویسنده ارشد مقاله بوده و مقطع دکتری را در کلتک گذرانده است. او هم اکنون بعنوان استادیار در دانشگاه ایالتی اوهایو مشغول به تدریس می باشد. تاکنون، اخترشناسان موفق به عکسبرداری مستقیم از بیش از دوازده سیاره فراخورشیدی شده‌اند. اما عکس‌ها در این مطالعه فقط گام اول به حساب می آیند.
به محض اتمام کارهای عکسبرداری، میتوان آنها را به لحاظ ترکیبات شیمیایی در اتمسفر مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. در اینجاست که روش طیف‌سنجی به کار می آید. در این مورد، قابلیت‌های پیشرفته «NIRSPEC» اهمیت کلیدی داشتند. «NIRSPEC» دستگاهِ نصب شده بر روی تلسکوپ کِک-۲ می باشد که با نوار «L» فروسرخ کار می کند. نوار «L» نوعی نور فروسرخ است با طول موجی برابر با ۳.۵ میکرومتر. ماوت خاطر نشان کرد: « قبلا از نوار L به طرز قابل توجهی چشم پوشی شده بود زیرا آسمان در این طول موج روشن‌تر است. اگر شما یک موجود فرازمینی بودید که چشمان تان به نوار L مجهز بود، می توانستید آسمان بسیار درخشان و روشنی را مشاهده نمایید. دیدن سیاره‌های فراخورشیدی از این نقاب خیلی دشوار است.»
محققان با ادغام طیف‌سنجی نوار L با روش نورشناسی سازگار توانستند آن دسته از سیاره‌هایی را که به واسطه ستارۀ میزبان خود غیرقابل مشاهده بودند، بطور مستقیم ببینند. محققان دقیق‌ترین اندازه‌های ممکن را از آن سیاره انجام داده و وجود آب و نبود متان در آن را تایید نمودند. وانگ بیان کرد: «در حال حاضر، با بهره‌گیری از تلسکوپ کک می توانیم اطلاعات وسیعی دربارۀ شرایط فیزیکی و دینامیکی این سیاره‌های فراخورشیدی غول‌پیکر بدست بیاوریم؛ این سیاره‌ها کمترین شباهت را با سیاره‌های منظومه شمسی خودمان دارند. اکنون ما از نبود متان در این سیاره، اطمینان بیشتری داریم. این امر میتواند ناشی از ترکیب در اتمسفر آن سیاره باشد. متان میتواند رقیق شده باشد، به ویژه اگر فرایند همرفتی لایه‌های عمیق‌تر سیاره را به بخش‌های بالایی کشانده باشد؛ لایه‌هایی که فاقد متان هستند.»
تیم تحقیقات خود را برای جدیدترین دستگاه در رصدخانه کِک آماده می کند. این دستگاه «KPIC» نامگذاری شده است که از روش‌های نورشناسی سازگار و طیف‌سنجی استفاده خواهد کرد، اما کارایی به مراتب بهتری خواهد داشت. اخترشناسان با استفاده از این دستگاه خواهند توانست از سیاره‌های کم نور و نزدیک به ستاره‌های میزبان‌شان عکس بگیرند. محققان آینده خیلی درخشانی را برای عکسبرداری از سیاره‌های فراخورشیدی متصور شده‌اند. محققان در حال حاضر به کسب اطلاعات درباره چگونگی شکل‌گیری سیاره‌ها در کیهان می پردازند. یافته‌های جدید این پژوهش در مجله Astronomical منتشر شده است.
ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ
منبع: sciencealert.com
