ستاره شناسان تاکنون بیش از 5000 سیاره فراخورشیدی یا سیاره فراتر از منظومه شمسی را شناسایی کرده‌اند و گمان می‌کنند که تنها در کهکشان راه شیری بیش از یک تریلیون سیاره فراخورشیدی وجود داشته باشد. با این همه، هنوز هم وجود آب در سیارات دیگر یک سؤال بزرگ است و دقیقاً نمی‌دانیم غیر از زمین آیا سیاره‌ای دیگری هم با منابع آبی وجود دارد یا نه. اما، اکنون دانشمندان دو «دنیای آبی» را که فکر می‌کنند مملو از آب است، کشف کرده‌اند. به گفته محققان، آب می‌تواند تا نیمی از جرم این سیارات را تشکیل دهد. با دیجی رو همراه باشید.
اینکه نیمی از جرم یک سیاره را آب تشکیل دهد، بسیار هیجان‌انگیز و در عین حال عجیب است. برای اینکه به بزرگی چنین کشفی پی ببرید، کافیست بدانید که زمین با این همه اقیانوس و دریا و تنوع زیستی آبی خود، مکانی نسبتاً خشک در نظر گرفته می‌شود، زیرا فقط یک درصد از جرم آن را آب تشکیل می‌دهد!
بیورن بنکه (Björn Benneke)، محقق سیارات فراخورشیدی در دانشگاه مونترال کانادا که بر روی این تحقیق کار کرده، در بیانیه‌ای گفته است:
این بهترین شاهدی است که تاکنون برای جهان‌های آبی وجود داشته است؛ نوعی سیاره که برای مدت‌های طولانی ستاره‌شناسان به وجود آن باور داشتند.
نتایج این تحقیق این هفته در مجله علمی نیچر (Nature) منتشر شد.
سیارات آبی کشف شده Kepler-138 c و Kepler-138 d نامیده می‌شوند که از نام تلسکوپ فضایی کپلر ناسا گرفته شده است. تلسکوپ فضایی کپلر تاکنون هزاران سیاره فراخورشیدی را شناسایی کرده و درک ما را از آنچه فراتر از منظومه شمسی است و در اعماق کیهان قرار دارد، متحول نموده است. به گفته آژانس فضایی اروپا، این دو جهان آبی در یک منظومه شمسی در فاصله 218 سال نوری از ما قرار دارند و شبیه هیچ سیاره دیگری در منظومه شمسی خودمان نیستند.
شواهدی برای وجود “دنیای آبی”
تلسکوپ کپلر برای اولین بار این سیارات را کشف کرد. اما ستاره شناسان سپس با تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ فضایی اسپیتزر ناسا به شکلی عمیق‌تر به بررسی آن‌ها پرداختند. آن‌ها دریافتند که این سیارات فراخورشیدی بیش از سه برابر زمین هستند، اما جرم آن‌ها بسیار کمتر است و این یعنی چگالی آن‌ها به طور قابل توجهی کمتر است. این یک مشاهده جالب است. چرا که تا به حال، سیاراتی که کمی بزرگ‌تر از زمین هستند، به نظر می‌رسید جهان‌های صخره‌ای (معروف به «ابر زمین») باشند. با این حال Kepler-138 c و Kepler-138 d بیشتر شبیه قمرهای پوشیده از یخ در منظومه شمسی خودمان هستند، مانند قمر اروپای مشتری و یا انسلادوس زحل؛ دنیایی که توده‌هایی از ذرات یخ را به فضا پرتاب می‌کند. دانشمندان سیاره‌شناسی بر این باورند که ممکن است در زیر پوسته‌های یخ‌زده این قمرها، اقیانوس‌هایی نهفته باشند.
اما مسئله اینجاست که Kepler-138 c و Kepler-138 d نسبت به این قمرهای یخی در معرض انرژی گرمایی بیشتری هستند.
کارولین پیوله (Caroline Piaulet)، دانشمند مؤسسه تحقیقات سیارات فراخورشیدی در دانشگاه مونترال که رهبری این تحقیق را بر عهده داشته، در بیانیه‌ای گفته است:
نسخه‌های بزرگ‌تری از قمرهای غنی از آب اروپا یا انسلادوس را که به دور مشتری و زحل می‌چرخند تصور کنید، اما با این تفاوت که بسیار به ستاره خود نزدیک‌تر شده‌اند. در چنین شرایطی، به جای یک سطح یخی، با گوی‌های مملو از آب و بخار مواجه خواهیم بود (Kepler-138 d بسیار داغ است، بنابراین جو آن می‌تواند بخارآلود باشد).
با تمام توضیحاتی که داده شد، باید توجه داشته باشید که دانشمندان هنوز هم در رصدهای خود از Kepler-138 c و Kepler-138 d به طور مستقیم موفق به شناسای آب نشده‌اند. آژانس فضایی اروپا در این مورد توضیح داده که شبیه‌سازی‌هایی بر روی این سیارات انجام شده تا مشخص شود از چه ماده‌ای ساخته شده‌اند. این شبیه‌سازی‌ها بر اساس جرم، اندازه و سایر عوامل بوده و نشان می‌دهد که آن‌ها از موادی سبک‌تر از سنگ اما سنگین‌تر از هیدروژن یا هلیوم تشکیل یافته‌اند که متداول‌ترین ماده دارای این ویژگی‌ها آب است.
با این حال، در مرحله بعد قرار است قدرتمندترین تلسکوپ فضایی حال حاضر دنیا یعنی تلسکوپ فضایی جیمز وب، به این سیارات آبی نگاه دقیق‌تری داشته باشد. یکی از ماموریت‌های اصلی تلسکوپ وب، آشکارسازی جو سیارات فراخورشیدی دوردست است. وب با استفاده از تجهیزاتی به نام طیف‌سنج، می‌تواند عناصر و مولکول‌های مهم را در فواصل دور جهان شناسایی کند.
اخترشناسان هموار انتظار داشته‌اند که از آنچه در جهان‌های بیگانه پیدا می‌کنند غافلگیر شوند، و همان‌طور که این سیارات آبی نشان می‌دهند، شگفتی‌ها از هم اکنون شروع شده‌اند. مرسدس لوپز مورالس (Mercedes López-Morales)، محقق سیارات فراخورشیدی و اخترفیزیکدان در مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین، در سال 2021 در مصاحبه‌ای گفته بود: “ما ممکن است چیزهایی کشف کنیم که هرگز به فکرمان هم نمی‌رسید.”
منتظر اتفاقات بعدی باشید
داریا کوبیشکینا (Daria Kubyshkina)، محقق آکادمی علوم اتریش گفته:
اکنون که دنیای آبی Kepler-138 d را شناسایی کرده‌ایم، تلسکوپ فضایی جیمز وب کلید پرده‌برداری از ترکیب جوی چنین جسم عجیب و غریبی خواهد بود. این تلسکوپ اطلاعاتی حیاتی را در اختیارمان قرار خواهد داد که ما را قادر می‌سازد ترکیب قمرهای یخی منظومه شمسی را با قمرهای بزرگ‌تر و سنگین‌تر فراخورشیدی مقایسه کنیم.
