B a R a N
مدير ارشد تالار
موجودات فضایی را بیابید!
در این مقاله سعی بر آن داریم که 7 روشی را که برای کشف این سیارات به کار گرفته می شود معرفی نماییم:
[h=2]روش اول: روش گذر (The Transit Method) در این تکنیک، هنگامی که نور یک ستاره را بررسی می نماییم به دنبال یک نقطه یا لکه سیاه بروری نور ساطع شده از سطح ستاره می گردیم. چراکه ممکن است این نقطه یک سیاره فرازمینی باشد؛ و در مرحله بعد به شناسایی سایر موارد ممکن از جمله دمای سیاره و یا سطح گازی سیاره برای اینکه بدانیم امکان حیات وجود دارد یا خیر. فضاپیمای کپلر ناسا تا کنون بیش از 2700 سیاره ای که امکان وجود حیات داشتند را بدین روش شناسایی نموده است.
[h=2]روش دوم: سرعت شعاعی (Radial Velocity) در این روش به بررسی تغییرات بسیار اندک سرعت شعاعی ستاره مادر می پردازند چرا که این تغییرات نشانگر اثر جاذبه گرانشی جسمی دیگر است که در این میان می تواند یک سیاره فرازمینی باشد. این روش به تکنیک اثر داپلر نیز شناخته شده است. چرا که این روش با اندازه گیری جهش در طیف نوری ستارکان به بررسی این تغییرات جزیی در سرعت شعاعی می پردازد. تا کنون تیم های ستاره شناسی مختلفی با استفاده از طیف نگارهای هارپ (HARP)، تلسکوپ رصدخانه لاسیلا در شیلی و تلسکوپ کک در هاوایی به بررسی سیارات فرازمینی با استفاده از این روش پرداخته اند.
[h=2]روش سوم: میکرولنزینگ گرانشی (Gravitational Microlensing) در روش میکرو لنزینگ گرانشی به بررسی عبور یک جسم پر جرم از مقابل ستاره ها می پردازد. چرا که می دانیم زمانی که یک جسم پر جرم عبور می کند، نورهای اطراف خود را که ساطع می شوند با استفاده از خمیدگی گرانوی خم و منحرف می کند، حال اگر در نور ستاره ای که توسط این جسم پر انرژی خم می شود اختلالی مشاهده شود، می توان نتیجه گرفت که نور دیگری نیز از این ستاره ساطع می شود و بدین ترتیب وجود جسمی در نزدیکی آن ستاره و امکان وجود سیاره فرازمینی مورد بررسی قرار می گیرد. به دلیل خم شدن نور مشابه لنز به این روش میکرو لنزینک گرانشی می گویند. البته روش میکرو لنزینگ در مقابل روش های سرعت شعاعی و روش گذر از کارایی کمتری برخوردار است و به سیاراتی که بدین گونه شناسایی می شوند سیارات سرکش می گویند.
[h=2]روش چهارم: تصویر برداری مستقیم (Direct Imaging) این روش با تلسکوپ به تصویربرداری از اعماق فضا می پردازند. در این روش با استفاده از ابزاری به نام coronagraphs نور خیره کننده ستاره مادر را محو می کنند و بدین ترتیب به بررسی تصویر بدون حضور این نور خیره کننده می پردازند.
تلسکوپ فضایی ناسا و تلسکوپ کک در هاوایی و رصدخانه آرایه ای بسیار بزرگ اروپای جنوبی از این روش نیز استفاده می نمایند.
[h=2]روش پنجم: زمان گیری تپ اخترها (Pulsar Timing) این روش مخصوص سیاراتی است که به دور تپ اخترها می چرخند. تپ اخترها ستاره هایی با چگالی بسیار بالا هستند که امواجی رادیویی را با فاصله زمانی منظم منتشر می نمایند. حال اگر این فاصله زمانی دچار اغتشاش بشود می توان بررسی نمود که آیا سیاره ای باعث بوجود آمدن این اغتشاش شده است یا نه. اولین سیاره ای که بدین روش کشف شد به سال 1992 بر می گردد.
[h=2]روش ششم: مهار نسبیت خاص (Harnessing Special Relativity) در این روش جدید با استفاده از قوانین فیزیک، زمانی که سیاره ای به دور یک ستاره در حال چرخش می باشد، آن ستاره پر نورتر از محاسباتی که انجام شده نمایان می شود و این به دلیل روابط نسبیتی باعث می شود که نور و فوتون های ساطع شده از ستاره در جهت حرکت ستاره بیشتر متمرکز بشوند و به همین دلیل نور ستاره بیشتر خواهد شد و این می تواند باعث آشکارسازی سیاره در حال چرخش و دلیل بر آن وجود آن باشد.
سیاره Kepler-76b که معروف به سیاره انیشتین است بدین شکل کشف و شناخته شد و توسط روش سرعت شعاعی مهر تاییدی بر اثبات کشف آن بود. اکنون دانشمندان در حال تحقیق بیشتر بر روی این روش می باشند.
[h=2]روش هفتم: اخترسنجی (Astrometry) اخترسنجی مبتنی بر ردیابی مسیر حرکت ستاره با استفاده از ردیابی فوق دقیق است و می تواند هرگونه اغتشاش در این مسیر حرکت را آنالیز نماید. این روش همانند روش سرعت شعاعی است با این تفاوت که در این روش دیگر به بررسی طیف ستاره و اثر دوپلری آن پرداخته نمی شود.
دانشمندان دهه ها است که از این روش برای یافتن حیات فرازمینی با همه محدودیت هایش استفاده می کنند؛ با این تفاوت که با فرستادن گایا که نام ایستگاه فضایی اروپا است -که در سال 2013 فرستاده شد- دانشمندان ادعا می کنند که این ایستگاه با استفاده از این روش می تواند نزدیک به 10 هزار سیاره فرازمینی را شناسایی نماید.
دانشمندان تا کنون بیش از 800 سیاره فرازمینی که برای حیات مناسب می باشد را کشف کرده اند که اولین آن در سال 1992 به دور ستاره ای که در فراسوی خورشید خودمان قرار داشت کشف شد.
در این مقاله سعی بر آن داریم که 7 روشی را که برای کشف این سیارات به کار گرفته می شود معرفی نماییم:
[h=2]روش اول: روش گذر (The Transit Method) در این تکنیک، هنگامی که نور یک ستاره را بررسی می نماییم به دنبال یک نقطه یا لکه سیاه بروری نور ساطع شده از سطح ستاره می گردیم. چراکه ممکن است این نقطه یک سیاره فرازمینی باشد؛ و در مرحله بعد به شناسایی سایر موارد ممکن از جمله دمای سیاره و یا سطح گازی سیاره برای اینکه بدانیم امکان حیات وجود دارد یا خیر. فضاپیمای کپلر ناسا تا کنون بیش از 2700 سیاره ای که امکان وجود حیات داشتند را بدین روش شناسایی نموده است.
[h=2]روش دوم: سرعت شعاعی (Radial Velocity) در این روش به بررسی تغییرات بسیار اندک سرعت شعاعی ستاره مادر می پردازند چرا که این تغییرات نشانگر اثر جاذبه گرانشی جسمی دیگر است که در این میان می تواند یک سیاره فرازمینی باشد. این روش به تکنیک اثر داپلر نیز شناخته شده است. چرا که این روش با اندازه گیری جهش در طیف نوری ستارکان به بررسی این تغییرات جزیی در سرعت شعاعی می پردازد. تا کنون تیم های ستاره شناسی مختلفی با استفاده از طیف نگارهای هارپ (HARP)، تلسکوپ رصدخانه لاسیلا در شیلی و تلسکوپ کک در هاوایی به بررسی سیارات فرازمینی با استفاده از این روش پرداخته اند.
[h=2]روش سوم: میکرولنزینگ گرانشی (Gravitational Microlensing) در روش میکرو لنزینگ گرانشی به بررسی عبور یک جسم پر جرم از مقابل ستاره ها می پردازد. چرا که می دانیم زمانی که یک جسم پر جرم عبور می کند، نورهای اطراف خود را که ساطع می شوند با استفاده از خمیدگی گرانوی خم و منحرف می کند، حال اگر در نور ستاره ای که توسط این جسم پر انرژی خم می شود اختلالی مشاهده شود، می توان نتیجه گرفت که نور دیگری نیز از این ستاره ساطع می شود و بدین ترتیب وجود جسمی در نزدیکی آن ستاره و امکان وجود سیاره فرازمینی مورد بررسی قرار می گیرد. به دلیل خم شدن نور مشابه لنز به این روش میکرو لنزینک گرانشی می گویند. البته روش میکرو لنزینگ در مقابل روش های سرعت شعاعی و روش گذر از کارایی کمتری برخوردار است و به سیاراتی که بدین گونه شناسایی می شوند سیارات سرکش می گویند.
اخترسنجی مبتنی بر ردیابی مسیر حرکت ستاره با استفاده از ردیابی فوق دقیق است و می تواند هرگونه اغتشاش در این مسیر حرکت را آنالیز نماید. این روش همانند روش سرعت شعاعی است با این تفاوت که در این روش دیگر به بررسی طیف ستاره و اثر دوپلری آن پرداخته نمی شود
[h=2]روش چهارم: تصویر برداری مستقیم (Direct Imaging) این روش با تلسکوپ به تصویربرداری از اعماق فضا می پردازند. در این روش با استفاده از ابزاری به نام coronagraphs نور خیره کننده ستاره مادر را محو می کنند و بدین ترتیب به بررسی تصویر بدون حضور این نور خیره کننده می پردازند.
تلسکوپ فضایی ناسا و تلسکوپ کک در هاوایی و رصدخانه آرایه ای بسیار بزرگ اروپای جنوبی از این روش نیز استفاده می نمایند.
[h=2]روش پنجم: زمان گیری تپ اخترها (Pulsar Timing) این روش مخصوص سیاراتی است که به دور تپ اخترها می چرخند. تپ اخترها ستاره هایی با چگالی بسیار بالا هستند که امواجی رادیویی را با فاصله زمانی منظم منتشر می نمایند. حال اگر این فاصله زمانی دچار اغتشاش بشود می توان بررسی نمود که آیا سیاره ای باعث بوجود آمدن این اغتشاش شده است یا نه. اولین سیاره ای که بدین روش کشف شد به سال 1992 بر می گردد.
[h=2]روش ششم: مهار نسبیت خاص (Harnessing Special Relativity) در این روش جدید با استفاده از قوانین فیزیک، زمانی که سیاره ای به دور یک ستاره در حال چرخش می باشد، آن ستاره پر نورتر از محاسباتی که انجام شده نمایان می شود و این به دلیل روابط نسبیتی باعث می شود که نور و فوتون های ساطع شده از ستاره در جهت حرکت ستاره بیشتر متمرکز بشوند و به همین دلیل نور ستاره بیشتر خواهد شد و این می تواند باعث آشکارسازی سیاره در حال چرخش و دلیل بر آن وجود آن باشد.
سیاره Kepler-76b که معروف به سیاره انیشتین است بدین شکل کشف و شناخته شد و توسط روش سرعت شعاعی مهر تاییدی بر اثبات کشف آن بود. اکنون دانشمندان در حال تحقیق بیشتر بر روی این روش می باشند.
[h=2]روش هفتم: اخترسنجی (Astrometry) اخترسنجی مبتنی بر ردیابی مسیر حرکت ستاره با استفاده از ردیابی فوق دقیق است و می تواند هرگونه اغتشاش در این مسیر حرکت را آنالیز نماید. این روش همانند روش سرعت شعاعی است با این تفاوت که در این روش دیگر به بررسی طیف ستاره و اثر دوپلری آن پرداخته نمی شود.
دانشمندان دهه ها است که از این روش برای یافتن حیات فرازمینی با همه محدودیت هایش استفاده می کنند؛ با این تفاوت که با فرستادن گایا که نام ایستگاه فضایی اروپا است -که در سال 2013 فرستاده شد- دانشمندان ادعا می کنند که این ایستگاه با استفاده از این روش می تواند نزدیک به 10 هزار سیاره فرازمینی را شناسایی نماید.
رامتین مجتهدی
بخش دانش و زندگی تبیان