«تلسکوپ فضایی جیمز وب» سیاره چهارم را در یک منظومه سه سیاره ای کشف کرد

به گزارش ایسنا، گروهی از پژوهشگران «دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا»(Penn State) و «دانشگاه اوساکا»(Osaka University) قصد داشتند با «تلسکوپ فضایی جیمز وب» به مطالعه سیاره «کپلر-51دی»(Kepler-51d) -سومین سیاره در منظومه «کپلر-51»- بپردازند اما زمانی که سیاره به طور غیر منتظره دو ساعت زودتر از زمان پیش بینی مدلها گذر کرد، تقریبا شانس خود را از دست دادند.

به نقل از ساینس دیلی، پژوهشگران پس از بررسی دقیق داده های جدید و آرشیوی انواع تلسکوپ های فضایی و زمینی دریافتند بهترین توضیح، وجود سیاره چهارم است که کشش گرانشی آن بر مدار سیارات دیگر منظومه تأثیر می گذارد.

«جسیکا لیبی رابرتز»(Jessica Libby-Roberts) پژوهشگر «مرکز سیارات فراخورشیدی و جهان های قابل سکونت» در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا و از پژوهشگران این پروژه گفت: سیارات پف کرده از این نظر که جرم بسیار کم و چگالی کمی دارند، بسیار غیر عادی هستند. سه سیاره که پیشتر در حال گردش به دور ستاره کپلر-51 مشاهده شده بودند، تقریبا به اندازه زحل هستند اما فقط چند برابر جرم زمین را دارند و در نتیجه، چگالی ایجادشده توسط آنها مانند آب نبات پنبه ای است. ما معتقدیم آنها هسته های کوچک و اتمسفر بزرگی از هیدروژن هلیوم دارند اما چگونگی تشکیل شدن این سیارات عجیب و منفجر نشدن اتمسفر آنها توسط تابش شدید ستاره جوانشان هنوز یک راز باقی مانده است. ما قصد داشتیم از جیمز وب برای مطالعه یکی از این سیارات و پاسخ دادن به این پرسش ها استفاده کنیم اما اکنون باید درباره چهارمین سیاره کم جرم این منظومه توضیح بدهیم.

هنگامی که یک سیاره از مقابل ستاره خود می گذرد، مقداری از نور ستاره را مسدود می کند و به کاهش جزئی در روشنایی ستاره منجر می شود. مدت و مقدار کاهش روشنایی، سرنخ هایی را درباره اندازه سیاره و سایر ویژگی های آن ارائه می دهد. هنگامی که سیارات یک مدار را به دور ستاره خود کامل می کنند، به حالت گذر وارد می شوند اما گاهی اوقات چند دقیقه زودتر یا دیرتر گذر می کنند زیرا گرانش سیارات دیگر منظومه، آنها را می کشد. این تفاوت های جزئی که به عنوان «تغییرات زمان بندی گذر» شناخته می شوند، در مدل های ستاره شناسان تعبیه شده اند تا امکان پیش بینی دقیق زمان عبور سیارات را به آنها بدهند.

پژوهشگران گفتند که دلیلی را مبنی بر نادرست بودن مدل سه سیاره ای منظومه کپلر-51 ندارند. آنها با موفقیت از این مدل برای پیش بینی زمان گذر سیاره «کپلر-51بی» در مه 2023 استفاده کردند و «رصدخانه آپاچی پوینت»(APO) توانست آن را طبق برنامه رصد کند.

هنگامی که پژوهشگران داده های جدید رصدخانه آپاچی پوینت و جیمز وب را مورد بررسی قرار دادند، تأیید کردند که گذر کپلر-51دی را به ثبت رسانده اند. این گذر بسیار زودتر از حد انتظار بود. «کنتو ماسودا»(Kento Masuda) دانشیار علوم زمین و فضا در دانشگاه اوساکا و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: ما واقعا از ظهور اولیه کپلر-51دی شگفت زده شدیم. فقط اضافه کردن سیاره چهارم می توانست چنین اختلاف بزرگی را توضیح دهد. این اولین سیاره ای است که به دلیل تغییرات زمان گذر با استفاده از جیمز وب کشف شد.

در نظر گرفتن سیاره چهارم و تنظیم مدل ها، جرم مورد انتظار سیارات دیگر منظومه را نیز تغییر می دهد. به گفته پژوهشگران، این امر بر سایر ویژگی های استنباط شده درباره سیارات منظومه تأثیر می گذارد و چگونگی شکل گیری آنها را نشان می دهد. اگرچه سه سیاره درونی کمی بزرگ تر از تصور پیشین هستند اما همچنان به عنوان سیارات پف دار طبقه بندی می شوند. با وجود این، مشخص نیست که آیا کپلر-51ای نیز یک سیاره فوق العاده پف دار است یا خیر زیرا پژوهشگران، گذر این سیاره را مشاهده نکرده اند و به همین دلیل نمی توانند شعاع یا چگالی آن را محاسبه کنند.

رابرتز گفت: سیارات فوق العاده پف دار نسبتا کمیاب هستند و زمانی که شکل می گیرند، تنها سیاره در یک منظومه سیاره ای هستند. شاید تلاش برای توضیح دادن چگونگی تشکیل سه سیاره پف دار در یک منظومه به اندازه کافی چالش برانگیز نبود اما اکنون باید سیاره چهارم را توضیح دهیم؛ خواه یک سیاره پف دار باشد، خواه نباشد. ما نمی توانیم وجود سیارات بیشتر را در منظومه رد کنیم.

از آنجا که پژوهشگران بر این باورند سیاره کپلر-51ای یک مدار 264 روزه دارد، به زمان رصد بیشتری برای به دست آوردن یک تصویر بهتر از تأثیر گرانش آن یا سیارات بیشتر روی سه سیاره درونی منظومه نیاز خواهند داشت.

این پژوهش در «Astronomical Journal» به چاپ رسید.

انتهای پیام