شش سیاره در حال چرخش به دور یک ستاره بسیار جوان کشف شده است

حوزه تحقیقات سیارات فراخورشیدی همچنان با جهش و مرز رشد می کند. در زمان نوشتن این مقاله، 5572 سیاره فراخورشیدی در 4150 منظومه تایید شده است (با 10065 نامزد دیگر در انتظار تایید. خوب، خود را آماده کنید، زیرا شش سیاره فراخورشیدی دیگر در اطراف TOI-1136 تایید شده است، ستاره ای شبیه به خورشید که تقریباً در فاصله 276 سال نوری از زمین قرار دارد. این ستاره در فاصله کمتری از زمین قرار دارد. بیش از 700 میلیون سال قدمت دارد که آن را در مقایسه با سیستم ما (4.6 میلیارد سال) نسبتاً جوان می کند. این سیستم به اخترشناسان اجازه می دهد تا مشاهده کنند که چگونه سیستم هایی مانند سیستم ما در طول زمان تکامل یافته اند.

منظومه شش سیاره توسط تایید شد مطالعه TESS Keckیک تیم بین‌المللی از اخترشناسان در جستجوی سیارات فراخورشیدی با ترکیب داده‌های به‌دست‌آمده از ماهواره ای برای مطالعه یک سیاره فراخورشیدی در حال عبور (TESS) و رصدخانه دبلیو ام کک (استفن کین، استاد اخترفیزیک سیاره‌ای UC Riverside، محقق اصلی آن است). جزئیات منظومه شش سیاره ای در مجموعه ای از مقالات ارائه شده است مجله نجومی. که در مقاله هفدهم و آخر در این سری، تیم تحقیقاتی اندازه‌گیری‌های دقیقی از جرم شش سیاره فراخورشیدی، جزئیات مدار آنها و ویژگی‌های جو آنها ارائه کردند.

تا به امروز، بیشتر سیارات فراخورشیدی مشاهده شده توسط اخترشناسان یا اکتشافات فردی یا یکی از معدود سیارات بوده است. اما در برخی موارد مانند Kepler-90 و TRAPPIST-1، ستاره شناسان سیارات زیادی را در یک منظومه مشاهده کرده اند (به ترتیب 8 و 7). بسته به سن ستاره والد خود، این سیستم ها این فرصت را در اختیار اخترشناسان قرار می دهند تا نحوه شکل گیری و تکامل سیستم های چند سیاره ای را مشاهده کنند. در مورد TOI-1136، سن آن را از بسیاری از سیستم های شناخته شده متمایز می کند و تنها 700 میلیون سال قدمت دارد.

تارا فترولف، استادیار مدعو اخترفیزیک در Cal State San Marcos و یکی از نویسندگان مقاله جدید، توضیح داد: اخبار یو سی ریورساید:

“از آنجایی که تعداد کمی از منظومه های ستاره ای به اندازه این سیاره سیاره دارند، اندازه آن به منظومه شمسی ما نزدیک می شود. به طور همزمان به اندازه کافی مشابه و به اندازه کافی متفاوت است که می توانیم چیزهای زیادی یاد بگیریم. این به ما نگاهی به سیارات بلافاصله پس از تشکیل آنها می دهد، و شکل گیری منظومه شمسی یک موضوع داغ است. هر بار که ما یک منظومه چند سیاره ای را کشف می کنیم، اطلاعات بیشتری به ما می دهد تا نظریه های خود را در مورد چگونگی شکل گیری سیستم ها و نحوه سیستم ما آگاه کنیم.

مشاهدات اولیه سیستم در سال 2019 با استفاده از TESS انجام شد که به دنبال آن مشاهداتی با استفاده از طیف سنج اشل با وضوح بالا (اجاره) در رصدخانه دبلیو ام کک و در سیاره یاب خودکار (APF) روشن است رصدخانه لیک. آخرین مشاهدات به تیم این امکان را داد تا به طور دقیق استفاده از جرم سیارات را محدود کند سرعت شعاعی اندازه گیری ها (جایی که تغییرات جزئی در حرکت ستاره نشان دهنده نیروهای گرانشی اعمال شده بر روی آن است). این تخمین‌ها را در حدود 3.5 (TOI-1135 b) تا 9.7 (TOI-1135 f) جرم زمین ارائه می‌دهد که آنها را بین ابر زمین‌ها و مینی‌نپتون‌ها قرار می‌دهد.

تیم نیز استفاده می کند زمان انتقال تغییراتی که در آن از افت درخشندگی ستاره برای تعیین حضور سیارات (و اندازه آنها) استفاده می شود. سپس مدل‌های رایانه‌ای را ایجاد کردند که در آن اندازه‌گیری‌های سرعت روی داده‌های حمل‌ونقل قرار می‌گرفت و اطلاعات بیشتری در مورد سیستم می‌داد. مطالعه ستارگان جوان معمولاً دشوار است، زیرا آنها بسیار فعال هستند، دارای میدان های مغناطیسی قدرتمند، لکه های خورشیدی و شعله های خورشیدی قدرتمندی هستند که با تأثیر بر اتمسفر سیارات آنها را تحت تأثیر قرار می دهند. از آنجایی که تمام سیارات مشاهده شده در اطراف TOI-1136 سن مشابهی دارند، احتمالاً در شرایط مشابهی تشکیل شده اند.

و از آنجایی که سیارات این منظومه نسبتا نزدیک به هم هستند، تیم توانست چیزی را که اندازه گیری آن در سیستم های دیگر دشوار است اندازه گیری کند. مثل کین خلاصه شده است:

ستاره های جوان همیشه بد رفتار می کنند. آنها مانند بچه های کوچک بسیار فعال هستند. این می تواند اندازه گیری با دقت بالا را دشوار کند. این به ما کمک می کند که نه تنها یک به یک مقایسه کنیم که چگونه سیارات در طول زمان تغییر می کنند، بلکه همچنین چگونه اتمسفر آنها در فواصل مختلف از ستاره تکامل یافته است، که شاید مهم ترین چیز باشد.

نتایج این تحقیق می تواند پیامدهای گسترده ای برای مطالعه سیارات فراخورشیدی و جستجوی حیات در فضا (اخترزیست شناسی) داشته باشد. بر اساس جدیدترین شواهد فسیلی، حیات بر روی زمین در طول دوران آرکئن (حدود 3.9 میلیارد سال پیش)، تقریبا بلافاصله پس از شکل گیری آن ظاهر شد. اگرچه بسیاری از سیارات TOI-1136 بسیار نزدیک به دور خود می چرخند و در معرض تشعشعات بیش از حدی قرار می گیرند که امکان حیات وجود ندارد، تیم امیدوار است که مشاهدات این سیستم در نهایت به این سؤالات پاسخ دهد که سیاره و حیات ما چگونه به وجود آمده است.

“آیا ما کمیاب هستیم؟” گفت کین. “من به طور فزاینده ای متقاعد می شوم که سیستم ما در جهان بسیار غیرعادی است. کشف منظومه‌هایی بسیار متفاوت از سیستم‌های ما این را به طور فزاینده‌ای روشن می‌کند که چگونه منظومه شمسی ما با بافت بزرگ‌تر شکل‌گیری اطراف ستارگان دیگر مطابقت دارد.

اطلاعات بیشتر: یو سی ریورساید، مجله نجومی