تصویر فراسیارات که تلسکوپ‌های آینده خواهند گرفت شاید ما را به اشتباه بیاندازند

در سالهای اخیر هزاران فراسیاره را کشف کرده‌ایم که برخی از آنها در اندازه زمین و به طور بالقوه قابل سکونت هستند. اما بسیاری از آن فراسیارات را ندیده‌ایم و از آنها تصویر نداریم. بسیاری از فراسیاراتی که یافته‌ایم با استفاده از روش گذر کشف شده‌اند که رصد افت درخشندگی ستاره هنگام عبور سیاره‌ای از مقابل آن است. می‌توانیم اندازه و گاهی اوقات جرم را از این افت‌ها بیاموزیم، اما هیچ تصوری نداریم که آن دنیا چگونه به نظر می‌رسد‌، یا اینکه دارای جو  قابل تنفس است.

فراسیاره TYC 8998-760-1 b و c

ما فقط چند سیاره را مستقیماً تصویربرداری کرده‌ایم، مانند TYC 8998-760-1 b و c که در اینجا دیده می‌شود.

خوشبختانه این وضعیت در آینده نزدیک تغییر خواهد کرد. تلسکوپ‌های جدیدی که قرار است در دهه آینده به فضا پرتاب شوند، مانند تلسکوپ نانسی گریس رومن، قادر خواهند بود مستقیما از فراسیاراتی به اندازه زمین تصویربرداری کنند. اما همانطور که مطالعه‌ای جدید نشان می‌دهد، این به خودی خود کافی نخواهد بود. همچنین باید مطمئن شویم که در حال تصویربرداری از سیارات درستی هستیم.

رصد مستقیم فراسیارات بسیار دشوار است. در مقایسه با ستاره‌ی آنها، سیارات کوچک و کم‌نور هستند، بنابراین نور آنها را می‌توان با درخشش خورشید پنهان کرد. اخترشناسان چند روش برای حذف درخشش ستاره‌های نزدیک در تصویر سیاره‌ای، مانند روش تاج‌نگاری، ایجاد کرده‌اند و در نتیجه، تعداد انگشت‌شماری از فراسیارات را به طور مستقیم تصویربرداری کرده‌ایم. این سیاره ها معمولاً مشتری‌گون هستند و در فاصله خوبی از ستاره خود می چرخند. تلسکوپ رومن از روشهای پیچیده‌تری استفاده خواهد کرد و ستاره‌شناسان روشهای پیشرفته‌ای مانند سایه ستارگان را برای جلوگیری از تابش ستاره پیشنهاد کرده‌اند. بنابراین فقط مساله زمان است که مستقیماً سیاره‌های کوچکی را که به دور ستاره‌شان می چرخند را رصد کنیم.

اما دیدن تعداد بیشتری فراسیاره نیز اوضاع را گیج‌کننده‌تر می‌کند. در این جدیدترین مطالعه‌، گروه شبیه سازی کرد که چگونه انواع مختلف سیارات ممکن است در تصویر مستقیم ظاهر شوند و دریافتند که انواع مختلف سیارات را می‌توان به اشتباه تشخیص داد. در سطح وسیع‌تر، سیارات بزرگتر درخشان‌تر از سیاره‌های کوچکتر هستند و سیاره‌هایی با مدار بزرگتر تمایل دارند از ستاره خود دورتر ظاهر شوند. اما روشنایی هر سیاره نه تنها به اندازه آن بلکه به آلبدوی آن بستگی دارد. دنیایی یخی بسیار روشن‌تر از دنیایی ذغالی است.

مقایسه آلبدوی چند جرم آسمانی

تصاویر انسلادوس، زمین، ماه و دنباله دار ۶۷P/CG ، با آلبدوی نسبی که به درستی مقیاس‌بندی شده اند.

برای مدارها، تأثیر مشابهی وجود دارد. اگر مدار سیاره از نظر ما مسطح باشد، همیشه آن را در فاصله خوبی از ستاره خواهیم دید. اما اگر دارای مدار لبه‌ای باشد، معمولاً این سیاره نزدیک ستاره دیده می‌شود. به دلیل این اثرات‌، دنیایی کوچک و نزدیک ممکن است بزرگ و دور به نظر برسد، در حالی که سیاره‌ای دور و بزرگ ممکن است کوچک و نزدیک به نظر برسد. هنگامی که گروه شبیه سازی‌های خود را انجام داد، دریافتند که تصویر فراسیارات زمین‌گون را می‌توان با دنیایی عطاردگون در ۳۶ درصد مواقع اشتباه گرفت. می‌توان آن را با سیاره‌ای شبیه مریخ در ۴۳ درصد مواقع و سیاره‌ای شبیه زهره در ۷۲ درصد مواقع اشتباه گرفت.

این بدان معناست که بررسی‌ فراسیارات در آینده به این صورت نخواهد بود که چند تصویر را ثبت کند و آن را رها کند. رصدهایی طولانی لازم است تا مدارها و اندازه فراسیاراتی را که می‌توانیم ببینیم تأیید کنیم. ستاره شناسان باید مراقب باشند تا در سرزمین سردرگمی به سر نبرند.

 

منبع

ستاره‌شناس آماتور، معلم نجوم، فیزیک‌دان و کارشناس رایانه
  • instagram

دیدگاهتان را بنویسید