هر یک از این سیارات—even اگر شانس بسیار اندکی داشته باشند—ممکن است میزبان شکلی ساده از حیات باشند. اگرچه احتمال کشف حیات در این سیارات دوردست اندک است، اما یافتن آن‌ها به درک بهتر ما از جمعیت سیارات فراخورشیدی و ساختار سامانه‌های سیاره‌ای کمک می‌کند.
در سال ۱۳۹۸، ماهوارهٔ TESS سه سیاره را در مدار ستاره‌ای کوتوله به نام L 98-59 کشف کرد، و در سال ۱۴۰۰ سیاره چهارم هم شناسایی شد. اکنون با کشف سیارهٔ پنجم—یک اَبَرزمین در منطقهٔ قابل سکونت—توجه تازه‌ای به این منظومه جلب شده است.
جزئیات این کشف در مقاله‌ای که قرار است در نشریهٔ نجومی (The Astronomical Journal) منتشر شود آمده است؛ عنوان مقاله:
«ساختار دقیق منظومهٔ L 98-59 و تأیید سیارهٔ پنجم در منطقهٔ قابل سکونت»
نویسندهٔ اصلی، چارلز کادیو، پژوهشگر دانشگاه مونترال و مؤسسهٔ تحقیقات فراخورشیدی تراتیه (IREx) است. نسخه‌ای از مقاله در حال حاضر روی پایگاه arxiv.org در دسترس است.
اعتبار تصویر: کادیو و همکاران، ۲۰۲۵.
L 98-59 یک ستارهٔ کوتولهٔ سرخ از نوع طیفی M3V است که در فاصلهٔ حدود ۳۴٫۵ سال نوری از زمین قرار دارد. جرم آن حدود ۳۰٪ خورشید و شعاع آن ۳۱٪ خورشید است.
سه سیارهٔ نخست (L 98-59 b, c, d) با روش گذر نوری (transit) توسط TESS کشف شدند. دو سیارهٔ دیگر، یعنی e و f، با استفاده از روش‌های سرعت شعاعی (RV) و تغییرات زمان‌گذری (TTV) شناسایی شدند.
کادیو در بیانیه‌ای اعلام کرد:
«این یافته‌ها کامل‌ترین تصویر تاکنون از منظومهٔ جذاب L 98-59 را ارائه می‌دهند. این نتایج نشان‌دهندهٔ توان بالای ترکیب داده‌های تلسکوپ‌های فضایی با ابزارهای دقیق زمینی هستند و هدف‌های مهمی را برای بررسی‌های جوی آینده با تلسکوپ جیمز وب (JWST) فراهم می‌کنند.»
اگرچه سیارهٔ بالقوه قابل سکونت بسیار هیجان‌انگیز است، اما ساختار کلی این منظومه شاید حتی جالب‌توجه‌تر باشد. در این منظومه، گروهی فشرده از سیارات سنگی دیده می‌شود که علی‌رغم نزدیکی زیادشان به یکدیگر، ترکیب‌های ساختاری متفاوتی دارند. این ویژگی یادآور سامانهٔ مشهور TRAPPIST-1 است که در سال ۲۰۱۶–۲۰۱۷ کشف شد و شامل هفت سیارهٔ سنگی است.
نویسندگان مقاله می‌نویسند:
منظومه‌های چندسیاره‌ای فرصت بی‌نظیری برای مطالعهٔ فرآیندهای شکل‌گیری و تکامل سیارات در یک محیط ستاره‌ای مشترک فراهم می‌کنند. یکی از فرضیه‌ها این است که ستارگان M کوتوله با فلزدهی بالا معمولاً میزبان سیارات غول‌پیکر منفرد هستند، در حالی که فلزدهی پایین و دیسک‌های کم‌جرم‌تر ممکن است به شکل‌گیری چند سیارهٔ سنگی در چینش‌هایی فشرده و هم‌صفحه منجر شوند.
منطقهٔ قابل سکونت با رنگ سبز تیره برای حالت گلخانه‌ای فرار یا حداکثری (دیدگاه محافظه‌کارانه) و با رنگ سبز کم‌رنگ برای شرایط ونوسِ آغازین یا مریخِ آغازین (دیدگاه خوش‌بینانه) نشان داده شده است.
اعتبار تصویر: کادیو و همکاران، ۲۰۲۵.
ویژگی‌های سیارات:
- L 98-59 b: چگالی شبیه زمین، ۸۴٪ جرم زمین، نیمی از اندازهٔ زمین، مدار ۲٫۲۵ روزه؛ احتمالاً بسیار آتشفشانی به دلیل گرمایش کشندی.
- L 98-59 c: حدود ۱٫۳ شعاع زمین، ۲ برابر جرم زمین، مدار ۳٫۷ روزه؛ احتمالاً فعال آتشفشانی.
- L 98-59 d: حدود ۱٫۶ شعاع و جرم زمین، مدار ۷٫۴ روزه؛ احتمالاً یک دنیای آبی یا «هایسین» (Hycean).
- L 98-59 e: شعاع ۱٫۴ برابر زمین، حداقل جرم ۲٫۸ برابر زمین، مدار ۱۲٫۸ روزه.
- L 98-59 f: سیارهٔ تازه کشف‌شده، در منطقهٔ قابل سکونت، حداقل جرم ۲٫۸ برابر زمین، شعاع ۱٫۴ برابر زمین، مدار ۲۸ روزه.
ویژگی جالب این منظومه این است که سیارات آن مدارهایی نزدیک به دایره دارند، که این موضوع بررسی‌های طیف‌سنجی جوی توسط JWST را ممکن می‌سازد. داده‌ها نشان می‌دهند که سه سیارهٔ داخلیِ گذری، هرچه از ستاره دورترند، سهم بیشتری از جرم‌شان را آب تشکیل می‌دهد.
منطقهٔ نارنجی ناحیه‌ای را مشخص می‌کند که ترکیب آن دچار ابهام است (غنی از هیدروژن یا غنی از آب).
نویسندگان می‌نویسند: «سیارات پیرامون L 98-59 به‌نظر می‌رسد ترکیب‌های متنوعی دارند.»
اعتبار تصویر: کادیو و همکاران، ۲۰۲۵.
رنه دُیون، همکار این پژوهش و استاد دانشگاه مونترال می‌گوید:
تنوع سیارات سنگی و ترکیب‌های متفاوت آن‌ها در منظومهٔ L 98-59 آزمایشگاهی بی‌نظیر برای پاسخ به پرسش‌های کلیدی این حوزه فراهم می‌کند:
اَبَرزمین‌ها و سیارات شبه‌نپتونی از چه چیزی ساخته شده‌اند؟ آیا سیارات اطراف ستاره‌های کوچک به‌گونه‌ای متفاوت شکل می‌گیرند؟ آیا سیارات سنگی اطراف کوتوله‌های سرخ می‌توانند جو خود را در بلندمدت حفظ کنند؟
کادیو می‌افزاید:
کشف سیاره‌ای معتدل در چنین منظومهٔ فشرده‌ای، این کشف را هیجان‌انگیزتر کرده است. این تنوع چشمگیر منظومه‌های فراخورشیدی را نشان می‌دهد و اهمیت مطالعهٔ سیارات قابل سکونت پیرامون ستارگان کم‌جرم را بیشتر می‌کند.
چالش‌های حیات در اطراف کوتوله‌های سرخ:
- فاصلهٔ نزدیک منطقهٔ قابل سکونت باعث می‌شود سیارات احتمالاً قفل کشندی شوند (همیشه یک روی آن‌ها به سمت ستاره باشد). اینکه آیا جو می‌تواند گرما را به طرف تاریک منتقل کند یا نه، هنوز مشخص نیست.
- فعالیت‌های فورانی شدید ستاره‌های M می‌تواند جو سیارات را از بین ببرد؛ بدون جو، شرایط زیستی دشوار است. البته هنوز نمی‌توان امکان حیات را کاملاً رد کرد.
از سوی دیگر، کوتوله‌های سرخ بسیار طول‌عمر دارند و به‌آهستگی سوخت مصرف می‌کنند، بنابراین ثبات طولانی‌مدت را برای سیارات خود فراهم می‌سازند.
مطالعهٔ بیشتر این منظومه در دستور کار جامعهٔ علمی سیارات فراخورشیدی قرار دارد. در واقع، بررسی‌های جوی با تلسکوپ جیمز وب آغاز شده است. به گفتهٔ نویسندگان، این بررسی‌ها با استفاده از طیف‌سنجی عبوری و تابشی انجام می‌شود و می‌تواند درک ما از شکل‌گیری و تکامل سیارات اطراف ستارگان کم‌جرم را ارتقا دهد.
الکساندرین لورُ، نویسندهٔ همکار مقاله و دانشجوی دکتری دانشگاه مونترال، می‌گوید:
با این یافته‌های جدید، منظومهٔ L 98-59 به جمع معدود سامانه‌های سیاره‌ای فشرده و نزدیک زمین می‌پیوندد که امیدواریم در سال‌های آینده بهتر آن‌ها را بشناسیم. دیدن اینکه این سامانه در کنار سامانه‌هایی چون TRAPPIST-1 قرار می‌گیرد، در مسیر شناخت ماهیت سیارات کوچک پیرامون کوتوله‌های سرخ، بسیار هیجان‌انگیز است.
