یافتن سیارهای با ۳۵ برابر اندازه زمین
به نقل از اسپیس، سیارهای جدید تحت نام Kepler-۱۳۹ f شناسایی شده که اندازهاش تقریباً دو برابر نپتون و حدود ۳۵ برابر زمین است. جالب اینجاست که این سیاره با وجود حجم بزرگش تا کنون شناسایی نشده بود و هر دوره گردش آن به دور ستارهاش ۳۵۵ روز به طول میانجامد.
دلایل عدم شناسایی اولیه این سیاره به تلسکوپ فضایی کپلر از ناسا بازمیگردد که در طول ۹ سال فعالیت خود موفق به کشف سه هزار سیاره شده است، اما توجه خود را بیشتر بر روی شناسایی سیارات با استفاده از روش ترانزیت متمرکز کرده بود. در این روش، سیاره هنگام عبور از جلوی ستارهاش سایهای برمیافرازد که به رصد آن کمک میکند. به بیان دقیقتر، در حین عبور سیاره از جلوی ستاره، نور ستاره کاهش مییابد و این ویژگی به ستارهشناسان این امکان را میدهد که سیارات را شناسایی کرده و ابعادشان را تعیین کنند. با این حال، تلسکوپ کپلر قادر به شناسایی سیاراتی که در مناطق دورتر از دید خود قرار دارند، نبوده است و از این رو بسیاری از سیارات همچنان ناشناخته باقی ماندهاند.
اما اگر سیارات ناشناخته جزئی از یک سیستم چند سیارهای باشند، دانشمندان میتوانند آنها را رصد نمایند. منظومه Kepler-۱۳۹ شامل سه سیاره ابر زمین صخرهای و یک سیاره عظیم گازی است که به تازگی کشف شده است. فاصله بین مدارهای این سیارات نشان میدهد که احتمالاً سیاره دیگری نیز وجود دارد. با اندازهگیری دقیق مدارها، محققان حداقل وجود یک سیاره دیگر را پیشبینی کردند.
یکی از نویسندگان این تحقیق بیان میکند که مهمترین چالش نه در شناسایی سیاراتی است که ترازیت نمیکنند، بلکه در یافتن شرایطی است که بتوان مکان دقیق سیاره مورد نظر را برآورد کرد.
در شناسایی اولیه یک سیاره با تلسکوپ کپلر معمولاً مشاهداتی از زمین ادامه مییابد. ستارهشناسان میتوانند به کمک روش سرعت شعاعی (Radial Velocity یا RV) دریافت کنند که سیاره چقدر بر ستارهاش تأثیر میگذارد و از این رو جرم آن را محاسبه کنند. گاهی اوقات این روش به کشف سیارههای جدیدی نیز منجر میشود، نظیر سیاره گازی دوردستی به نام Kepler-۱۳۹ e.
در منظومهها، هر سیاره علاوه بر تأثیر گرانش ستارهاش، تحت تأثیر سیارات دیگر نیز قرار دارد. این نیروها باعث میشوند که زمان عبور یک سیاره از جلوی ستاره مختصراً تغییر کند. به این پدیده «تغییرات در زمان عبور» (TTV) گفته میشود. این تغییرات میتوانند به کشف سیارات پنهان منجر شوند، حتی اگر این سیارات به طور مستقیم از جلوی ستاره عبور نکنند.
زمانی که محققان با TTVهایی مواجه میشوند که به سیارات شناختهشده تعلق ندارند، میتوانند با اطمینان اعلام کنند که یک سیاره ناشناخته در منظومه دیده شده است.
در راستای همین هدف، پژوهشگران این مطالعه به بررسی شکافهای موجود در منظومههای شناسایی شده پرداختند و در مرحله بعد از روشهای سنجش RV و TTV برای جستجوی یک سیاره گمشده کمک گرفتند.
