در جست وجوي خواهران گمشده زمين، اعتماد

کيت کوپر - ترجمه مهيار غلامپور

کپلر، فضاپيماي جوينده سياره هاي فراخورشيدي ناسا، در راستاي انجام وظايف خود نور يک سياره غول پيکر گازي را که در فاصله هزار سال نوري از زمين به دور ستاره يي ديگر مي گردد، بررسي کرده است. ماموريت فضاپيماي کپلر جست وجوي سياره هايي در محدوده غول هاي گازي تا سياره هاي هم اندازه زمين است که پيرامون صد هزار ستاره در صورت فلکي دجاجه قرار دارند. کپلر براي انجام اين ماموريت از خود ستاره ها عکس برداري نمي کند، بلکه به بررسي پديده گذر (يعني عبور سياره از مقابل ستاره مادر) مي پردازد. از چشم فضاپيماي کپلر در پديده گذر بخشي از نور ستاره در اثر عبور سياره سد مي شود. ميزان کاهش نور ستاره در نتيجه پديده گذر، شايد از 01/0 درصد نور کامل ستاره هم کمتر باشد، اما هم اکنون آزمون هاي درجه بندي انجام شده، نشان داده است نورسنج هاي کپلر درست کار مي کنند و حساسيت لازم براي انجام اين ماموريت را دارند. کپلر براي انجام اين پژوهش نور يک غول گازي را بررسي کرد که در فاصله 9/5 ميليون کيلومتري ستاره خود قرار دارد.

اين سياره که HAT - P- 7b نام دارد، در سال 2008 کشف شده بود. ويژگي هاي مداري اين سياره به طور کامل شناخته شده است و در نتيجه يک آزمون مناسب براي کپلر محسوب مي شود. منحني نور (نمودار نشان دهنده ميزان افزايش و کاهش نور يک ستاره طي فرآيند گذر) اين ستاره و سياره که توسط پايگاه هاي زميني دريافت شده بود، در نتيجه اغتشاش هاي جو سياره زمين به شدت پراکنده بود. کاهش نور در فرآيند گذر سياره از مقابل ستاره در اين نمودارها ديده مي شود، اما هيچ کدام از جزييات ديگر منحني نور قابل شناسايي نيست.

منحني نور کپلر از ستاره HAT - P- 7b و سياره اش کاملاً واضح است و هنگامي که اين منحني را صد برابر بزرگ تر مي کنيم، به کشف مهمي دست مي يابيم. کاهش و افزايش نور ستاره در فرآيند گذر سياره، به جاي آنکه تند و شديد باشد، آرام و تدريجي است. دليل اين پديده آن است که کپلر تغيير شدت نور فازهاي اين سياره را هنگام گردش به دور ستاره خود آشکار مي کند. شيب اين منحني نشان مي دهد دماي بخش رو به ستاره اين سياره به عدد شگفت انگيز 2300 درجه سانتيگراد مي رسد. اما به جز اين، پديده شگفت ديگري هم در راه است. يک روز پس از روي دادن پديده گذر، کاهش ديگري در شدت نور مشاهده مي شود، اما اين بار گذر ديگري روي نداده است. اين بار پديده اختفا روي داده است، يعني سياره به پشت ستاره خود مي رود. کپلر نه تنها مي تواند نور غول هاي گازي را آشکار سازد و فازهاي آن را مشخص کند و معلوم کند ستاره چه هنگامي به پشت ستاره خود مي رود، بلکه معلوم مي کند اين کاهش جزيي دوم در شدت نور، برابر همان مقداري است که از سياره هاي هم اندازه زمين انتظار داريم.

ويليام بوراکي محقق ارشد کپلر در مرکز پژوهش هاي آمس ناسا مي گويد؛ «آشکارسازهاي کپلر چنان خوب کار مي کند که مي توان مطمئن بود مي توان سياره هاي شبه زمين را يافت. اين اولين بار است که بشر توانسته است نور حاصل از چنين سياره هايي را ببيند.»

هر چند اين ماموريت علمي در مدت دو هفته انجام شده است، اما کپلر پيش از اين صدها سياره مشکوک را شناسايي کرد که تاييد نهايي آنها مدتي زمان مي برد. پديده هاي بسياري از لکه هاي ستاره ها تا گرفت هاي منظومه هاي دوتايي مي تواند باعث کاهش نور يک ستاره شود. براي اثبات اين موضوع بايد سه گذر متوالي اين سياره رصد شود تا معلوم شود پديده مشاهده شده مربوط به يک سياره است يا خير و سپس با استفاده از تلسکوپ هاي بسيار بزرگ زميني به جمع آوري اطلاعات بيشتر پرداخت. بوراکي ابراز اميدواري مي کند که تا ابتداي سال آينده بتواند اولين مجموعه از نتايج را که حاکي از کشف صدها يا حتي هزاران سياره موسوم به مشتري گون هاي داغ است، اعلام کند. (مشتري گون هاي داغ، غول هاي گازي هستند که به ستاره خود بسيار نزديک اند و طي چند روز يا چند هفته به دور آن مي گردند.) اکنون بايد چند سال ديگر منتظر ماند تا اخباري درباره سياره هاي زمين مانند قابل زيستن منتشر شود. سياره هاي زمين مانند قابل زيستن، سياره هايي هستند که فاصله شان با ستاره مناسب است و آنقدر گرم هستند که آب مايع در آنها وجود دارد.

براي مشاهده سه گذر بايد سه سال ديگر منتظر ماند (البته اگر فاصله آنها از ستاره شان برابر فاصله زمين تا خورشيد باشد). بوراکي مي گويد؛ «براي آنکه بدانيم سياره هاي شبيه زمين فراوانند يا ما در جهان تنهاييم، دست کم بايد تا سال 2012 منتظر بمانيم.» دکتر آلن باس جوينده سياره هاي فراخورشيدي از موسسه کارنگي واشنگتن نيز مي گويد؛ «خبر اين روزها اين است که کپلر فعاليت مي کند، اکنون ما بايد کاري کنيم که کپلر به فعاليت هايش ادامه دهد.»

www.astronomynow.com