درون سال ۲۰۰۹، تلسکوپ فضایی کپلر به طورمداوم تقریبا بوسیله ۲۰۰ هزار ستاره در گوشه ی کهکشان طرز شیری چشم دوخته بود. این رصدخانه با موقعیت یابی سیاره های سنگی کوچک در مناطق معتدل ازنظر گرما و خورشیدهای زرد و درک مدل منحصربه فردبودن زمین در کل جهان، بوسیله دنبال جا هایی می گشت که مقدور بود میزبان وجود باشند. هرچند مأموریت این تلسکوپ عرصه ی مطالعه ی سیاره های فراخورشیدی را متحول کرد، اهداف اصلی مدنظر تا پیمانه یدکی تحقق نیافت. بروز نقصی متخصص درون سال ۲۰۱۳ مأموریت اولیه ی کپلر را کوتاه کرد و اخترشناسان بعدها در مجموعه داده های به دست آمده، تنها یک سیاره ی زمین شبیه وقوف کردند.
یک دهه بعد، پژوهشگران درنهایت در حال نزدیک شدن به کشف کردن پاسخ بخاطر برخی پرسش های مطرح شده ی کپلر هستند. سیاره های زمین مانند احتمالا نایاب هستند؛ اما خیر چندان زیاد؛ بمنظور به نقل از تجزیه وتحلیلی ابتکاری از داده های کپلر که ماه مه داخل نشریه ی اخترفیزیکی منتشر شد، تقریبا از هر پنج ستاره ی زرد، یکی امکان پذیر است یک سیاره ی قرین با زمین داشته باشد. اگر نتیجه گیری پژوهشگران استوار باشد، متد شیری احتمالا خاستگاه نزدیک بوسیله ۶ میلیارد سیاره ی زمین مانند است. تاکنون، ۴ هزاره سیاره ی فراخورشیدی احتمالی را معارفه کرده ایم که از این بین، عزب یکی به زمین آبی ما شباهت دارد؛ پس سایر سیاره ها کجا هستند؟
دیرک شولز ماکو، اخترزیست شناس تو دانشگاه فنی برلین ، می گوید سیاره های واقعا زمین مثل به خودی خود در جایی پنهان نشده اند؛ بلکه صرفا تلسکوپ های ما هنوز برای پیدا کردن آن ها به قطع ی کافی احساساتی نیستند. اگر ستاره شناسان می خواهند زمین دوم را پیدا کنند، استیناف ها حول محور تعدد چنین جهان ها، بوسیله تلسکوپ های آتی بهینه فرصت را برای موفقیت می دهند.
در بستر معنایی کنونی از سیاره های فراخورشیدی، عبارت «زمین مانند» لزوما به عمه ی کم رنگ آبی دلالت نمی نرم. از نگاه تلسکوپ، اصلا خال ای آبی بود ندارد و هرآنچه به دید می آید، صرفا نزول پرتو گاه به گاه هنرمند هم زمان با گذر سیاره از مقابل آن است. بااین حال، پژوهشگران با رصد همین افت نورها توانسته اند حقایق مهمی را دریابند. به نشانی مثال، سوسو عمیق نمایانگر سیاره های غول کالبد است و کاستی نور مکرر نشان می دهد سیاره در مداری کوچک و نزدیک بوسیله ستاره می چرخد. سیاره درصورتی لقب زمین مشابه را می گیرد که خصوصیاتی منحصربه فرد آن را در منطقه ای به نام تسمه حیات قرار داده باشد؛ محدوده ای مطبوع که تو آن، گرمای هنرپیشه به آب سطحی امکان می دهد به شکل مایع باقی بماند.
میشل کونیموتو، متخصص سیاره های فراخورشیدی و سرپرست مطالعه ی جدید، تعریفی استاندارد از سیاره ی زمین مانند را به حکم گرفت: جهانی با وزن ی بین سه چهارم و یک ونیم مقابل ما در حال چرخش به دور ستاره ای خورشیدمانند (جنس جی) و در فاصله ی مداری بین ۰/۹۹ و ۱/۷ طبق ما. در منظومه ی شمسی، تنها زمین واجد این شرایط است؛ در مقابل مریخ پیمانه ای بیش از کمیت کوچک دارد و زهره نیز بیش از حد نزدیک به دور خورشید می چرخد.
همان طورکه پژوهش کونیموتو علامت می دهد، دنیا هایی که سه اختصاص دادن یادشده را داشته باشند، قطعا درون کهکشان حیات دارند؛ ولی شناسایی آن ها دشوار است. هبوط نور سیاره های کوچک را به سختی می توان رصد کرد و ممکن است عزب هر چندصد روز یک بار از موافق بازیگر موجودی عبور کنند؛ درحالی که هنرپیشه شناسان دست کم به سه گذر نیاز دارند تا با اطمینان مدعی شناسایی سیاره شوند. بدتر از همه، خور های زرد را به ندرت می توان مشهود کرد؛ به نحوی که تنها ۷ درصد از ۴۰۰ میلیون هنرمند ی موجود داخل رویه شیری را تشکیل می دهند. جزء عمده ی ستارگان کهکشان ما کوتوله های قرمز کم نوری هستند که ممکن است سیاره های نزدیکشان را با شراره های کشنده بسوزانند.
دستور کار ریزان مأموریت هنگام پرتاب کپلر به تعداد اندک هنرپیشه های خورشیدمانند باخبر نبودند. این تلسکوپ فضایی تقریبا بختی برای تکمیل نبض وجوی تعیین شده ی اولین اش نداشت و به منظور رصد سه گانه عبور از سیاره های کُندتر در حال چرخش داخل لبه ی قلب کمربندهای حیات بازیگر شان، نیاز داشت بیش از هفت سال بی ایست قدری از سپهر را مافوق نظر بگیرد؛ اما دستگاه نشانه گیری آن پس از چهار سال خراب شد. این مدت صرفا برای کشف کردن سیاره های واقع در تقریبا نیمه ی درونی کمربندهای بود ستارگان بس می کرد.
علاوه براین، کپلر با درنظرداشتن خورشید مدل سازی شده بود؛ ولی معلوم شد ستاره ی ما به چند برهان منحصربه بی تا است. کونیموتو می گوید: «خورشید امید دارد بیش خلوت باشد؛ درحالی که ستارگان کپلر دراثر سوزانندگی فطری شان، پرسروصداتر هستند؛ از این رو، کشف کردن سیاره های زمین مثل دشوارتر [از وزن تمایل طراحان مأموریت] بود.»
نتیجه ی مأموریت کپلر کشف هزاران سیاره ی فراخورشیدی حیات که اغلبشان غول هایی بزرگ داخل بور ی نزدیک بوسیله ستارگان میزبانشان بودند؛ اما پژوهشگران در جدیت برای جای پا بردن بوسیله وجود جهان های آشناتری بوده اند که کپلر موفقیت چندانی درون رصدشان نداشت. کپلر ۴۵۲ بی که ۱۰ درصد ارشد تر از زمین و یک سالش تنها سه هفته طولانی تیز از ما است، تنها استثنای زمین قرین محسوب می شود.
پژوهش جدید برپایه ی وضع ترقی یافته ی دانلی سو، ستاره شناس دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، درون سال ۲۰۱۸ ایفا شده است. پیش تر، اغلب پژوهشگران کنار این گمان بودند که حتی اندازه ی سیاره ها و مدارها مختلف خواهد بود؛ اما همان طورکه تعداد سیاره های فراخورشیدی افزایش یافته است، برخی از گوناگون جهان ها مد مرطوب از دیگران به دیدن آمده اند. بوسیله عنوان مثال، برای سیاره هایی با سال کوتاه برنده از ۱۰۰ روز زمینی، بسیاری ۵۰ درصد و بسیاری ۱۵۰ درصد بزرگ پر حرارت از زمین هستند؛ درحالی که چند سیاره، اندازه ای دوبرابر زمین دارند. سو و کونیموتو هر دو به ترانه تطبیق این عجایب تعبیر کردن ناپذیر داده های کپلر از قطع و مدار سیاره ها را به گروه های مختلف شاخه و طولانی آن ها را به شیوه ای ول نم تجزیه وتحلیل کردند. کونیموتو یک گام فراتر رفت و عاری اتکا به فهرست رسمی، سیاهه خود از سیاره های فراخورشیدی کاندیدا را ساخت.
درپایان، کونیموتو دریافت سیاره ای زمین مانند امکان پذیر است تقریبا از هر ۵ ستاره به دور یکی در حال چرخش باشد. بااین حال، او تأکید کرد این مقیاس برآورد بسیار زیاد است و امکان دارد جهان ها تا حدی نایاب برنده باشند. نتایج او نمایانگر اجماعی عجیب است که نسبت زمین به خور در راه شیری را درحدود تقریبی یک بوسیله دَه می داند. این رقم همچنان تخمینی جسورانه است و کونیموتو به آن اذعان می کند؛ ولی از برآوردهای مختلف منتشرشده درون گذشته مطمئن تر است که به وجود یک زمین در اطراف هر ۵۰ خورشید تا دو زمین در حال چرخش به دور هر یک خور اشاره می کردند.مقاله های مرتبط:راه شیری احتمالا میزبان ۳۶ تمدن یهودی با توانایی برقراری ارتباط رادیویی استاخترزیست شناسی: حیات فراتر از زمین
شولز ماکو برآورد پژوهشگران را «منطقی» می داند و می گوید این سنخ پژوهش نگاهی ارزشمند به پاسخ پرسش های یار ناپذیر به ما می دهد؛ نظیر «آیا منظومه ی شمسی ما سامانه ای معمولی است یا از عجایب به شمار می آید؟» بااین حال، او هشدار می دهد نباید دستور انصاف تصورات افراد به قدری بلندپروازانه شود که کهکشان را لبریز از میلیاردها الزام ی آبی و سبز بدانند. شاخص های محدود مربوط به مدار و معادل و سنخ ستاره داده ها چندانی دراین باره نمی دهد که سیاره ها اتمسفر محافظتی و محافظ مغناطیسی و آب یا مواد لازم برای ظهور حیات دارند یا نه.
برآوردهای مشابه با نتیجه گیری کونیموتو می تواند مأموریت های آتی را نیز شکل دهد و درمقایسه با کپلر، فرصت بیشتری برای یافتن سیاره های زمین مثل بوسیله آن ها بدهد. هرچه این سیاره ها رایج زیرفون باشند، برنامه ریزان مأموریت بیشتر می توانند پهلو مدل سازی ابزارهایی تمرکز کنند که به جای نگاه گذرا، کنجکاو هر گیتی را باریک بینی کنند.
بوسیله عنوان مثال، شولز ماکو امیدوار است کپلرهای آینده نورگیرهایی همراه داشته باشند تا با مسدودکردن نور ستاره، سیاره های فراخورشیدی را به عنوان پیکسل هایی واحد ثبت کنند که تغییراتش می تواند نمایانگر عبور فصل ها خواه حیات کلاهک های یخی باشد. چنین نوآوری هایی می توانند تعاریف پژوهشگران از ماهیت سیاره ی زمین مانند را محدود کند؛ اما شولز موکو پیش بینی می کند تا کشف قطعی و بی ابهام ی زمین دومی که حیات چهره ی آن را دگرگون کرده باشد، هنوز مسیر درازی در پیش است. او می گوید: «چنانچه صرفا از همین فناوری موجود کنونی مصرف کنیم، بوسیله نظر می آید چندین سال نوری [تا کشف زمین دوم] فاصله داریم.»بیشتر بخوانید:تلسکوپ Spektre RG تصویری شگفت انگیز از دنیا درون تلالو ایکس منتشر کرددانشمندان تفسیر ابتکاری ای بخاطر عدم تقارن عجیب ماه ارائه دادندکشف ارشد ترین بازیگر نوترونی در تلاقی کیهانی عجیبویرجین گلکتیک سفرهای خصوصی به ایستگاه فضایی بین المللی را بخاطر ناسا سازماندهی خواهد کردفضاپیمای نیوهورایزنز ناسا به قطع ای از زمین دور است که ستارگان را از زاویه ای بدیع می بیند
یک دهه بعد، پژوهشگران درنهایت در حال نزدیک شدن به کشف کردن پاسخ بخاطر برخی پرسش های مطرح شده ی کپلر هستند. سیاره های زمین مانند احتمالا نایاب هستند؛ اما خیر چندان زیاد؛ بمنظور به نقل از تجزیه وتحلیلی ابتکاری از داده های کپلر که ماه مه داخل نشریه ی اخترفیزیکی منتشر شد، تقریبا از هر پنج ستاره ی زرد، یکی امکان پذیر است یک سیاره ی قرین با زمین داشته باشد. اگر نتیجه گیری پژوهشگران استوار باشد، متد شیری احتمالا خاستگاه نزدیک بوسیله ۶ میلیارد سیاره ی زمین مانند است. تاکنون، ۴ هزاره سیاره ی فراخورشیدی احتمالی را معارفه کرده ایم که از این بین، عزب یکی به زمین آبی ما شباهت دارد؛ پس سایر سیاره ها کجا هستند؟
دیرک شولز ماکو، اخترزیست شناس تو دانشگاه فنی برلین ، می گوید سیاره های واقعا زمین مثل به خودی خود در جایی پنهان نشده اند؛ بلکه صرفا تلسکوپ های ما هنوز برای پیدا کردن آن ها به قطع ی کافی احساساتی نیستند. اگر ستاره شناسان می خواهند زمین دوم را پیدا کنند، استیناف ها حول محور تعدد چنین جهان ها، بوسیله تلسکوپ های آتی بهینه فرصت را برای موفقیت می دهند.
در بستر معنایی کنونی از سیاره های فراخورشیدی، عبارت «زمین مانند» لزوما به عمه ی کم رنگ آبی دلالت نمی نرم. از نگاه تلسکوپ، اصلا خال ای آبی بود ندارد و هرآنچه به دید می آید، صرفا نزول پرتو گاه به گاه هنرمند هم زمان با گذر سیاره از مقابل آن است. بااین حال، پژوهشگران با رصد همین افت نورها توانسته اند حقایق مهمی را دریابند. به نشانی مثال، سوسو عمیق نمایانگر سیاره های غول کالبد است و کاستی نور مکرر نشان می دهد سیاره در مداری کوچک و نزدیک بوسیله ستاره می چرخد. سیاره درصورتی لقب زمین مشابه را می گیرد که خصوصیاتی منحصربه فرد آن را در منطقه ای به نام تسمه حیات قرار داده باشد؛ محدوده ای مطبوع که تو آن، گرمای هنرپیشه به آب سطحی امکان می دهد به شکل مایع باقی بماند.
میشل کونیموتو، متخصص سیاره های فراخورشیدی و سرپرست مطالعه ی جدید، تعریفی استاندارد از سیاره ی زمین مانند را به حکم گرفت: جهانی با وزن ی بین سه چهارم و یک ونیم مقابل ما در حال چرخش به دور ستاره ای خورشیدمانند (جنس جی) و در فاصله ی مداری بین ۰/۹۹ و ۱/۷ طبق ما. در منظومه ی شمسی، تنها زمین واجد این شرایط است؛ در مقابل مریخ پیمانه ای بیش از کمیت کوچک دارد و زهره نیز بیش از حد نزدیک به دور خورشید می چرخد.
همان طورکه پژوهش کونیموتو علامت می دهد، دنیا هایی که سه اختصاص دادن یادشده را داشته باشند، قطعا درون کهکشان حیات دارند؛ ولی شناسایی آن ها دشوار است. هبوط نور سیاره های کوچک را به سختی می توان رصد کرد و ممکن است عزب هر چندصد روز یک بار از موافق بازیگر موجودی عبور کنند؛ درحالی که هنرپیشه شناسان دست کم به سه گذر نیاز دارند تا با اطمینان مدعی شناسایی سیاره شوند. بدتر از همه، خور های زرد را به ندرت می توان مشهود کرد؛ به نحوی که تنها ۷ درصد از ۴۰۰ میلیون هنرمند ی موجود داخل رویه شیری را تشکیل می دهند. جزء عمده ی ستارگان کهکشان ما کوتوله های قرمز کم نوری هستند که ممکن است سیاره های نزدیکشان را با شراره های کشنده بسوزانند.
دستور کار ریزان مأموریت هنگام پرتاب کپلر به تعداد اندک هنرپیشه های خورشیدمانند باخبر نبودند. این تلسکوپ فضایی تقریبا بختی برای تکمیل نبض وجوی تعیین شده ی اولین اش نداشت و به منظور رصد سه گانه عبور از سیاره های کُندتر در حال چرخش داخل لبه ی قلب کمربندهای حیات بازیگر شان، نیاز داشت بیش از هفت سال بی ایست قدری از سپهر را مافوق نظر بگیرد؛ اما دستگاه نشانه گیری آن پس از چهار سال خراب شد. این مدت صرفا برای کشف کردن سیاره های واقع در تقریبا نیمه ی درونی کمربندهای بود ستارگان بس می کرد.
علاوه براین، کپلر با درنظرداشتن خورشید مدل سازی شده بود؛ ولی معلوم شد ستاره ی ما به چند برهان منحصربه بی تا است. کونیموتو می گوید: «خورشید امید دارد بیش خلوت باشد؛ درحالی که ستارگان کپلر دراثر سوزانندگی فطری شان، پرسروصداتر هستند؛ از این رو، کشف کردن سیاره های زمین مثل دشوارتر [از وزن تمایل طراحان مأموریت] بود.»
نتیجه ی مأموریت کپلر کشف هزاران سیاره ی فراخورشیدی حیات که اغلبشان غول هایی بزرگ داخل بور ی نزدیک بوسیله ستارگان میزبانشان بودند؛ اما پژوهشگران در جدیت برای جای پا بردن بوسیله وجود جهان های آشناتری بوده اند که کپلر موفقیت چندانی درون رصدشان نداشت. کپلر ۴۵۲ بی که ۱۰ درصد ارشد تر از زمین و یک سالش تنها سه هفته طولانی تیز از ما است، تنها استثنای زمین قرین محسوب می شود.
پژوهش جدید برپایه ی وضع ترقی یافته ی دانلی سو، ستاره شناس دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، درون سال ۲۰۱۸ ایفا شده است. پیش تر، اغلب پژوهشگران کنار این گمان بودند که حتی اندازه ی سیاره ها و مدارها مختلف خواهد بود؛ اما همان طورکه تعداد سیاره های فراخورشیدی افزایش یافته است، برخی از گوناگون جهان ها مد مرطوب از دیگران به دیدن آمده اند. بوسیله عنوان مثال، برای سیاره هایی با سال کوتاه برنده از ۱۰۰ روز زمینی، بسیاری ۵۰ درصد و بسیاری ۱۵۰ درصد بزرگ پر حرارت از زمین هستند؛ درحالی که چند سیاره، اندازه ای دوبرابر زمین دارند. سو و کونیموتو هر دو به ترانه تطبیق این عجایب تعبیر کردن ناپذیر داده های کپلر از قطع و مدار سیاره ها را به گروه های مختلف شاخه و طولانی آن ها را به شیوه ای ول نم تجزیه وتحلیل کردند. کونیموتو یک گام فراتر رفت و عاری اتکا به فهرست رسمی، سیاهه خود از سیاره های فراخورشیدی کاندیدا را ساخت.
درپایان، کونیموتو دریافت سیاره ای زمین مانند امکان پذیر است تقریبا از هر ۵ ستاره به دور یکی در حال چرخش باشد. بااین حال، او تأکید کرد این مقیاس برآورد بسیار زیاد است و امکان دارد جهان ها تا حدی نایاب برنده باشند. نتایج او نمایانگر اجماعی عجیب است که نسبت زمین به خور در راه شیری را درحدود تقریبی یک بوسیله دَه می داند. این رقم همچنان تخمینی جسورانه است و کونیموتو به آن اذعان می کند؛ ولی از برآوردهای مختلف منتشرشده درون گذشته مطمئن تر است که به وجود یک زمین در اطراف هر ۵۰ خورشید تا دو زمین در حال چرخش به دور هر یک خور اشاره می کردند.مقاله های مرتبط:راه شیری احتمالا میزبان ۳۶ تمدن یهودی با توانایی برقراری ارتباط رادیویی استاخترزیست شناسی: حیات فراتر از زمین
شولز ماکو برآورد پژوهشگران را «منطقی» می داند و می گوید این سنخ پژوهش نگاهی ارزشمند به پاسخ پرسش های یار ناپذیر به ما می دهد؛ نظیر «آیا منظومه ی شمسی ما سامانه ای معمولی است یا از عجایب به شمار می آید؟» بااین حال، او هشدار می دهد نباید دستور انصاف تصورات افراد به قدری بلندپروازانه شود که کهکشان را لبریز از میلیاردها الزام ی آبی و سبز بدانند. شاخص های محدود مربوط به مدار و معادل و سنخ ستاره داده ها چندانی دراین باره نمی دهد که سیاره ها اتمسفر محافظتی و محافظ مغناطیسی و آب یا مواد لازم برای ظهور حیات دارند یا نه.
برآوردهای مشابه با نتیجه گیری کونیموتو می تواند مأموریت های آتی را نیز شکل دهد و درمقایسه با کپلر، فرصت بیشتری برای یافتن سیاره های زمین مثل بوسیله آن ها بدهد. هرچه این سیاره ها رایج زیرفون باشند، برنامه ریزان مأموریت بیشتر می توانند پهلو مدل سازی ابزارهایی تمرکز کنند که به جای نگاه گذرا، کنجکاو هر گیتی را باریک بینی کنند.
بوسیله عنوان مثال، شولز ماکو امیدوار است کپلرهای آینده نورگیرهایی همراه داشته باشند تا با مسدودکردن نور ستاره، سیاره های فراخورشیدی را به عنوان پیکسل هایی واحد ثبت کنند که تغییراتش می تواند نمایانگر عبور فصل ها خواه حیات کلاهک های یخی باشد. چنین نوآوری هایی می توانند تعاریف پژوهشگران از ماهیت سیاره ی زمین مانند را محدود کند؛ اما شولز موکو پیش بینی می کند تا کشف قطعی و بی ابهام ی زمین دومی که حیات چهره ی آن را دگرگون کرده باشد، هنوز مسیر درازی در پیش است. او می گوید: «چنانچه صرفا از همین فناوری موجود کنونی مصرف کنیم، بوسیله نظر می آید چندین سال نوری [تا کشف زمین دوم] فاصله داریم.»بیشتر بخوانید:تلسکوپ Spektre RG تصویری شگفت انگیز از دنیا درون تلالو ایکس منتشر کرددانشمندان تفسیر ابتکاری ای بخاطر عدم تقارن عجیب ماه ارائه دادندکشف ارشد ترین بازیگر نوترونی در تلاقی کیهانی عجیبویرجین گلکتیک سفرهای خصوصی به ایستگاه فضایی بین المللی را بخاطر ناسا سازماندهی خواهد کردفضاپیمای نیوهورایزنز ناسا به قطع ای از زمین دور است که ستارگان را از زاویه ای بدیع می بیند
- ۹۹/۰۴/۰۸