اطلاعاتی درباره سیارات منظومه تراپیست-1
بر اساس یافته‌های یک مطالعه جدید سیاراتی که به دور تراپیست–۱ می چرخند، عمدتا سنگی هستند و تا ۵ درصد جرم‌شان را آب تشکیل می دهد که تقریبا ۲۵۰ برابر بیشتر از اقیانوس‌های زمین است. تراپیست–۱ یک ستاره کوتوله فوق سرد است که ۳۸٫۸ سال نوری از زمین فاصله دارد و در صورت فلکی دلو قرار دارد.
در ماه فوریه ۲۰۱۷، اخترشناسان از کشف ۷ سیاره زمین مانند خبر دادند که به دور ستارۀ تراپیست–۱ می چرخند. پس از این اکتشاف، تیمی بین‌المللی از دانشمندان به سرپرستی «سایمون گریم» اخترشناس دانشگاه برن، از تلسکوپ‌های زمینی و فضایی متعددی برای تعیین دقیق چگالی این سیاره‌ها استفاده کردند. دکتر گریم گفت: «سیارات تراپیست–۱ آنقدر به یکدیگر نزدیک هستند که به لحاظ گرانشی با هم تداخل پیدا می کنند. پس دفعاتی که آنها از مقابل ستاره می گذرند، اندکی جابجا می شوند. این جابجایی‌ها به جرم، فاصله و سایر پارامترهای چرخشی سیاره‌ها بستگی دارد. ما با بهره‌گیری از یک مدل رایانه‌ای تا آنجایی به شبیه‌سازی چرخش سیاره‌ها می پردازیم تا مراحل گذار با مقادیر مشاهده شده مطابقت پیدا کنند. در این صورت، می توانیم جرم سیارات را بدست آوریم.»
اندازه‌گیری چگالی در صورت ادغام با مدل ترکیبات سیاره‌ها به خوبی نشان می دهد که ۷ سیاره تراپیست–۱ سیاراتی سنگی ِ بایری نیستند. به نظر می رسد آنها مقادیر قابل توجهی مواد فرار و احتمالا آب داشته باشند. در برخی موارد، تا ۵ درصد جرم سیاره، آب یافت می شود که بسیار قابل توجه است. دکتر «برایس اولیویر دموری» نویسنده و محقق در دانشگاه برن اظهار داشت: «اگرچه چگالی سرنخ مهمی برای ترکیبات سیاره است، اما چیزی درباره قابلیت سکونت نمی گوید. با این حال، مطالعه ما یک گام مهم و رو به جلوست زیرا ما در حال بررسی این مسئله هستیم که آیا این سیاره‌ها می توانند از حیات پشتیبانی کنند یا خیر.»
سیارات درونی تراپیست– یک b و c احتمالا دارای هسته‌های سنگی بوده و توسط اتمسفرهایی ضخیم‌تر از اتمسفر زمین احاطه شده‌اند. همچنین، تراپیست– یک d سبک‌ترین سیاره بوده و تقریبا ۳۰ درصد جرم زمین را دارد. دانشمندان مطمئن نیستند آیا که این سیاره اتمسفری بزرگ، اقیانوس یا لایه ای یخی دارد یا خیر. تراپیست– یک e تنها سیاره منظومه است که اندکی چگال‌تر از زمین است. شاید هسته آهنی چگال‌تری داشته باشد و لزوما فاقد اتمسفری ضخیم، اقیانوس یا لایه یخی است. رازآلود است که تراپیست– یک e در مقایسه با سایر سیاره‌ها از ترکیب سنگی‌تری برخوردار است. به لحاظ اندازه، چگالی و مقدار تابشی که از ستاره‌اش دریافت می کند، این سیاره بیشترین شباهت را به زمین دارد.
سیاره‌های تراپیست– یک f، g و h به قدری از ستاره میزبان دورند که آب می تواند در سطوح آنها منجمد شده و به یخ تبدیل شود. اگر اتمسفر نازکی داشته باشند، بعید است مولکول‌های سنگینی مثل دی‌اکسیدکربن در آنها موجود باشد؛ جالب اینجاست که چگال‌ترین سیاره‌ها آنهایی نیستند که به نزدیکترین فاصله را با ستاره دارند و اینکه سیاره‌های سرد نمی توانند اتمسفرهای ضخیمی داشته باشند. نتایج تحقیق حاضر در مجله Astronomy & Astrophysics منتشر شده است.
هابل اتمسفر سیارات واقع در ناحیه قابل سکونت تراپیست –۱ را رصد کرد
در یک تحقیق دیگر اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل، اولین بررسی طیف‌سنجی را درباره سیاره‌های فراخورشیدی واقع در ناحیه قابل ِ سکونت ستارۀ تراپیست–۱ انجام دادند. نتایج این پژوهش از ماهیت ِ قابل سکونت سه مورد از سیاره‌های مطالعه شده پشتیبانی می کند. ستاره کوتوله سرد تراپیست–۱ میزبان ۷ سیاره “زمین مانند” است. سه عدد از این سیاره‌ها به نام‌های «تراپیست– یک e، f و g» در ناحیه قابل سکونت منظومه به گردش می پردازند؛ این ناحیه با ستارۀ مادری فاصله مناسبی داشته و از احتمال بالایی برای حفظ آب ِ مایع برخوردار است. سیاره چهارم (تراپیست – یک d) در ناحیه‌ای مرزی در لبه درونی ناحیۀ قابل سکونت گردش می کند.
داده‌های جدید هابل، وجود اتمسفر غنی از هیدروژن و بدون ابر را برای سه سیاره مذکور رد می کند، اما چنین اتمسفری برای تراپیست– یک g صدق می کند. دکتر «جولین دویت» نویسنده ارشد و اخترشناس دانشگاه MIT گفت: «وجود اتمسفرهای غنی از هیدروژن می توانست نشان بدهد که این سیاره‌ها به احتمال زیاد مانند نپیتون گازی هستند. نبود هیدروژن در اتمسفر آنها از نظریه‌های مربوط به ماهیت سنگی بودن ِ سیارات این منظومه، پشتیبانی می کند. این کشف گام مهمی است برای اینکه مشخص شود این سیاره‌ها در سطح‌شان آب مایع دارند یا خیر. در صورتی که چنین چیزی وجود داشته باشد، آنها می توانند مکان مناسبی برای رشد موجودات زنده باشند.»
مشاهدات هابل مربوط به زمانی بود که سیاره‌ها در حال گذر از مقابل ستارۀ تراپیست–۱ بودند. در این نقشه، بخش کوچکی از نور ستاره از اتمسفر سیاره عبور کرده و با اتم‌ها و مولکول‌های درون آن برهم‌کنش می کند. این فرایند باعثِ برجای ماندن اثر ضعیفی از اتمسفر در طیف ستاره می شود. گرچه نتایج وجود یک نوع اتمسفر را رد می کنند، اما سناریوهای اتمسفری زیادی هنوز با داده‌های جمع‌آوری شده توسط محققان مطابقت دارند.
محققان گفتند: «اگرچه هابل شواهدی از هیدروژن پیدا نکرد، اما ما گمان می کنیم اتمسفر سیاره‌ها می توانستند در زمان شکل‌گیری، این عنصر گازی سبک وزن را داشته باشد. احتمال می رود سیاره‌ها به دور از ستاره والدشان در ناحیه سردتر دیسک گازی به وجود آمده باشند که روزی به دور ستاره جوان می چرخید. این منظومه در حال حاضر پایدار است، اما انتظار نداریم که سیاره‌ها در این توده فشرده شکل گرفته باشند.»
این طیف‌ها، ترکیب شیمیایی اتمسفرهای چهار سیاره زمین مانند را نشان می دهند که در درون یا نزدیکی ناحیه قابل سکونت ستاره تراپیست–۱ به گردش می پردازند. منحنی‌های بنفش، نشانه‌های پیش‌بینی شدۀ گازهایی نظیر آب و متان هستند که برخی طول موج‌های نور را جذب می کنند. این گازها همانند موارد مشاهده شده در سیاره‌های گازی نظیر نپتون در یک اتمسفر غنی از هیدروژن یافت می شوند. نتایج هابل هیچ شواهدی از اتمسفر طویل را در سه مورد از سیاره‌های فراخورشیدی نشان نمی دهد. باید مشاهدات بیشتری انجام داد تا از عدم وجود اتمسفر غنی از هیدروژن برای سیاره تراپیست – یک g اطمینان حاصل شود. شواهد گویای آن است که اتمسفر سیارات خیلی فشرده‌تر از آن چیزی هستند که مشاهدات هابل نشان می دهد.
دکتر «نیکول لوئیس» نویسنده و محقق از موسسه علوم تلسکوپ فضایی بیان کرد: «در حال حاضر سیاره‌ها در فاصله بسیار نزدیکی از یکدیگر قرار دارند، پس احتمالا به جایی مهاجرت کرده‌اند که ما می توانیم آنها را ببینیم. اتمسفرهای آنها که مقدار زیادی هیدروژن داشته است، شاید با نزدیک شدن به ستاره با کاهش میزان هیدروژن مواجه شده باشد. با این شرایط، سیاره‌ها نسبت به ایجاد اتمسفرهای ثانویه اقدام کرده‌اند.» در مقابل، سیارات سنگی منظومه شمسی احتمالا در ناحیه خشک و گرم و نزدیک به خورشید پدید آمده‌اند.
دکتر «حنا ویکفورد» نویسنده و محقق از موسسه علوم تلسکوپ فضایی گفت: «یکی از چیزهایی که نظر محققان را به خود جلب کرده این است که بسیاری از سیاره‌های متداول در منظومه ما مشابه ندارند. پس مشاهدات هابل فرصتی منحصربفرد برای بررسی یک منظومه غیرعادی می باشد. مشاهدات طیف‌سنجی از سیارات تراپیست–۱ با نسل بعدی تلسکوپ‌ها این امکان را به ما خواهد داد تا اتمسفر این سیاره‌ها را با دقت بیشتری مورد مطالعه قرار دهیم. ما خواهیم توانست به دنبال گازهای سنگین‌تری نظیر کربن، متان، آب و اکسیژن بگردیم چرا که این عناصر از حیات پشتیبانی می کنند.» نتایج این تحقیق که در مجله Nature Astronomy منتشر شده است.
برگرفته از sci-news
