اخترشناسان سیاره‌ای ظاهراً اقیانوسی را در فاصله صد سال نوری از زمین کشف کرده‌اند

به نظر می‌رسد سیاره‌‌ای فراخورشیدی در فاصله‌ی ۱۰۰ سال نوری از زمین بهترین کاندیدای دنیایی پوشیده از اقیانوس باشد. گروهی بین‌المللی از پژوهشگرها به رهبری چارلز کادیوکس، دانشجوی دکترای دانشگاه مونترال و از اعضای مؤسسه‌ی پژوهش‌های سیاره‌های فراخورشیدی (iREx) از کشف سیاره فراخورشیدی TOI-1452b خبر دادند. این سیاره در مدار یکی از دو ستاره‌ی منظومه‌ای دوتایی واقع در صورت فلکی اژدها قرار دارد. برای بررسی جو این سیاره فراخورشیدی هنوز به رصدهای بیشتری از تلسکوپ فضایی جیمز وب نیاز است؛ اما نتایج اولیه هم بسیار امیدبخش بوده‌اند. تیم پژوهشگرها می‌نویسند:

این مقاله گزارشی درباره‌ی کشف و ویژگی‌های سیاره TOI-1452b است. نتایج مدل‌سازی داخلی ما نشان می‌دهند که این سیاره پرتوهای متعادلی را دریافت می‌کند و به همین دلیل به کاندیدای آبی مناسبی تبدیل می‌شود.

جرم و اندازه‌ی TOI-1452b اندکی بیشتر از زمین است و در فاصله‌‌ای از ستاره‌ی خود قرار دارد که دمای سطح نه‌چندان داغ و نه‌چندان سرد است و به همین دلیل پتانسیل جاری شدن آب مایع روی سطح آن وجود دارد. به عقیده‌ی ستاره‌شناس‌ها این سیاره‌، اقیانوسی است و به صورت کامل با لایه‌ای ضخیم از آب پوشیده شده است. به‌راحتی می‌توان فهمید چرا TOI-1452b با وجود نزدیکی به منظومه‌ی شمسی از نظر دور مانده است. این سیاره در مدار یکی از ستاره‌های منظومه‌ای دوتایی قرار دارد. ستاره‌ی میزبان این سیاره از نوع کوتوله‌ی سرخ است و ۹۷ واحد نجومی با ستاره‌ی دیگر فاصله دارد. این دو ستاره به قدری نزدیک هستند که در آسمان مانند یک ستاره به نظر می‌رسند.

گروهی بین‌المللی از پژوهشگرها سیاره‌ای فراخورشیدی را کشف کردند که احتمالاً کاملاً با آب پوشیده شده است.

بااین‌حال تلسکوپ یابنده سیاره‌های فراخورشیدی TESS به‌اندازه‌ای حساس است که افت نورهای جزئی و منظم را در نور ستاره تشخیص دهند. این افت نورها نشان‌دهنده‌ی عبور جرمی هستند که بین ما و ستاره‌ی میزبان قرار دارد. این روش با نام گذار، تکنیکی مؤثر برای یافتن سیاره‌های فراخورشیدی است. پژوهشگرها همچنین از ابزار بسیار دقیقی در رصدخانه‌ی مونت مگانتیک کانادا استفاده کردند که برای کشف گذارهای سیاره‌های فراخورشیدی طراحی شده است. رصدهای هر دو تلسکوپ نشان دادند که یک سیاره فراخورشیدی در مدار یکی از ستاره‌های منظومه‌ی دوتایی TOI-1452 قرار دارد. ستاره‌ی میزبان بسیار کوچک‌تر از خورشید و تقریباً هم اندازه‌ با دیگر ستاره‌ی این منظومه‌ی دوتایی است.

پژوهشگرها با بررسی چگونگی انتشار نور ستاره و کم‌سو شدن آن هنگام عبور سیاره فراخورشیدی نشان دادند سیاره TOI-1452b نسبتاً کوچک و ۱٫۶۷۲ برابر زمین است. از این رو در گروه سیاره‌های ابرزمین قرار می‌گیرد. این سیاره در طول ۱۱ روز مدار ستاره‌ی خود را کامل می‌کند. بااین‌حال ازآنجاکه ستاره‌ی میزبان در مقایسه با خورشید بسیار سرد و کم‌نور است، این سیاره فراخورشیدی در کمربند حیات ستاره‌اش قرار می‌گیرد. در چنین فاصله‌ای احتمال جریان آب مایع روی سطح سیاره وجود دارد.

تصویرسازی هنری از دنیای آبی احتمالی TOI-1452b

سیاره فراخورشیدی TOI-1452 b شاید دنیایی سنگی مانند زمین باشد اما شعاع، جرم و چگالی آن با سیاره ما بسیار متفاوت است. ۷۰ درصد از سطح زمین از آب پوشیده شده و هرچند به این دلیل زمین را سیاره‌ای آبی می‌نامیم اما خانه‌ی ما بسیار خشک است زیرا آب زمین تنها یک درصد از جرم آن را تشکیل می‌دهد. آب شاید روی برخی سیاره‌های فراخورشیدی دیگر بسیار فراوان‌تر از زمین باشد. ستاره‌شناس‌ها در سال‌های گذشته به شناسایی و اندازه‌گیری شعاع و جرم بسیاری از سیاره‌های فراخورشیدی پرداختند که از نظر اندازه بین زمین و نپتون (تقریباً ۳٫۸ برابر زمین) قرار دارند. چگالی برخی از این سیاره‌ها تنها در شرایطی قابل توجیه است که بخش زیادی از جرم آن‌ها از مواد سبک‌تری مثل آب تشکیل شده باشد. این دنیاهای فرضی، سیاره‌های اقیانوسی نامیده می‌شوند.

وقتی اندازه و جرم یک شیء را داشته باشید می‌توانید چگالی میانگین آن را محاسبه کنید. چگالی سیاره TOI-1452b برابر است با ۵٫۶ گرم بر سانتی‌متر مکعب که بسیار مشابه چگالی زمین با رقم ۵٫۵ گرم بر سانتی‌متر مکعب است. از طرفی این سیاره بزرگ‌تر از زمین است بنابراین چگالی مشابه زمین برای سیاره‌ای بزرگتر می‌تواند به این معنی باشد که این سیاره از مواد سبک‌تری ساخته شده است. به گفته‌ی کادیوکس:

سیاره TOI-1452b یکی از بهترین کاندیداهای دنیای اقیانوسی محسوب می‌شود که تاکنون پیدا کرده‌ایم. شعاع و جرم آن بسیار کمتر از حد قابل انتظار سیاره‌های سنگی و فلزی است.

پژوهشگرها همچنین به مدل‌سازی ترکیب داخلی سیاره پرداختند و متوجه شدند احتمالاً ۳۰ درصد از جرم این سیاره را آب تشکیل می‌دهد. این میزان در مقایسه با زمین بسیار زیاد است. ترکیب TOI-1452b شباهت زیادی به قمر یخی اروپا در مدار مشتری و قمر انسلادوس زحل دارد. بااین‌حال با توجه به اندازه‌گیری‌های موجود نمی‌توان گفت TOI-1452b دقیقاً از چه موادی تشکیل شده است. این سیاره فراخورشیدی کاندیدای بسیار مناسبی برای رصدهای آینده با تلسکوپ فضایی جیمز وب است؛ زیرا یکی از معدود سیاره‌های معتدل با ویژگی‌های سازگار با سیاره‌ای اقیانوسی به شمار می‌رود و از طرفی به‌اندازه‌ی کافی به زمین نزدیک است که پژوهشگرها بتوانند به بررسی جو و تست فرضیه‌ی خود امیدوار باشند.