اخترشناسان در یک مطالعه جدید گزارش داده‌اند که سیاراتی شبیه زمین در سراسر کهکشان راه شیری ممکن است بسیار فراوان‌تر از آن چیزی باشند که پیش‌تر باور داشتیم.
پژوهشگران در این مطالعه، یک «ابرزمین» غیرمعمول را کشف کردند که در فاصله‌ای مشابه مدار مشتری به دور ستاره‌اش می‌چرخد — محدوده‌ای که تا پیش از این تنها سیارات بزرگ مانند غول‌های گازی یا یخی در آن دیده شده بودند.
وی‌چنگ زانگ، اخترفیزیکدان و نویسنده اصلی این مطالعه از مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیان، می‌گوید:
«ما یک ابرزمین پیدا کردیم – یعنی سیاره‌ای بزرگ‌تر از زمین اما کوچک‌تر از نپتون – در جایی که قبلاً فقط سیاراتی هزاران یا صدها برابر جرم زمین کشف شده بودند.»
پژوهشگران علاوه‌بر این کشف خاص، داده‌های آن را با مجموعه‌ای گسترده‌تر از داده‌های سیارات فراخورشیدی که از یک بررسی ریزهم‌گرایی گرانشی به‌دست آمده بود، ترکیب کردند. این تحلیل‌ها نشان می‌دهد که شاید این سیاره آن‌قدرها هم عجیب و نادر نباشد.
در این مطالعه، تغییرات روشنایی ظاهری ستاره میزبان این سیاره بررسی شد و داده‌های حاصل در کنار نتایج شبکه‌ی تلسکوپ‌های ریزهم‌گرایی کره‌ای (KMTNet) قرار گرفتند؛ شبکه‌ای متشکل از سه تلسکوپ در استرالیا، شیلی و آفریقای جنوبی.
با بررسی نسبت جرم میان تعداد زیادی از سیارات فراخورشیدی و ستاره‌های میزبان آن‌ها، دانشمندان تصویری تازه از ترکیب جمعیتی سیارات در کهکشان ارائه کردند.
نتایج نشان می‌دهد که ابرزمین‌ها فقط به مدارهای کوتاه‌دوران نزدیک به ستاره محدود نیستند (که پیش‌تر بیشتر در این ناحیه کشف شده بودند)، بلکه می‌توانند در فواصل دورتر نیز وجود داشته باشند، در مدارهایی شبیه به سیارات غول‌پیکر منظومه شمسی.
اگرچه شناسایی سیارات دور از ستاره‌هایشان معمولاً سخت‌تر است، اما براساس این پژوهش، زانگ و همکارانش تخمین زده‌اند که از هر سه ستاره در کهکشان راه شیری، احتمالاً یکی دارای ابرزمینی با مداری شبیه به مشتری است.
اندرو گولد، اخترشناس دانشگاه ایالتی اوهایو و از نویسندگان مقاله، می‌گوید:
«دانشمندان می‌دانستند که سیارات کوچک از سیارات بزرگ فراوان‌ترند، اما در این مطالعه نشان دادیم که در این الگو، نقاط اوج و افت هم وجود دارد. این خیلی جالب است.»
این مطالعه مبتنی بر پدیده‌ای به نام «ریزهم‌گرایی گرانشی» است؛ حالتی که در آن، یک جرم آسمانی پرجرم (عدسی) بین ناظر و یک منبع نوری پس‌زمینه، مانند یک ستاره، قرار می‌گیرد. اگر این جرم به‌قدر کافی پرجرم باشد، میدان گرانشی آن فضای زمان را خم می‌کند و مسیر نور ستاره پس‌زمینه را منحرف کرده و روشنایی ظاهری آن را به‌طور موقت افزایش می‌دهد — چیزی شبیه اثر ذره‌بین.
مطالعه جدید بر رویداد ریزهم‌گرایی معروف به OGLE-2016-BLG-0007 تمرکز دارد که نخستین بار در اوایل سال ۱۳۹۴ شناسایی شد.
رویدادهای ریزهم‌گرایی نادر هستند و تنها بخش کوچکی از سیارات فراخورشیدی شناخته‌شده تاکنون از این طریق کشف شده‌اند، اما این روش به‌ویژه برای یافتن سیارات دور از ستاره‌هایشان بسیار مناسب است.
این مطالعه، بزرگ‌ترین نمونه از نوع خود تاکنون است و شامل سه برابر بیشتر سیارات فراخورشیدی نسبت به نمونه‌های قبلی می‌شود، از جمله بسیاری از سیارات کوچک‌تر.
در حالی که مطالعات قبلی نشان داده‌اند ستاره‌ها می‌توانند سیارات متنوعی در مدارهای نزدیک داشته باشند، این مطالعه تازه نشان می‌دهد که در بخش‌های بیرونی سامانه‌های سیاره‌ای نیز همین تنوع و فراوانی برقرار است.
جنیفر یی، اخترشناس رصدی از رصدخانه اخترفیزیکی اسمیتسونیان، می‌گوید:
«این اندازه‌گیری از جمعیت سیارات – از سیاراتی کمی بزرگ‌تر از زمین گرفته تا سیاراتی به‌اندازه مشتری و حتی بزرگ‌تر – به ما نشان می‌دهد که سیارات، به‌ویژه ابرزمین‌ها، در مدارهایی دورتر از مدار زمین نیز در کهکشان بسیار فراوان‌اند.»
شایان ذکر است که اصطلاح «ابرزمین» بیشتر به جرم سیاره اشاره دارد نه ویژگی‌های سطح یا قابلیت سکونت آن، که در موردشان اطلاعات زیادی در دست نیست.
با این حال، تحقیقاتی از این دست می‌توانند به درک بهتر چگونگی شکل‌گیری و توزیع سیارات در کهکشان کمک کنند و دانش ما را فراتر از آنچه منظومه شمسی به ما می‌آموزد، گسترش دهند.
یون کیل جونگ، از مؤسسه اخترشناسی و علوم فضایی کره (KASI) که KMTNet را اداره می‌کند، می‌گوید:
«این نتایج نشان می‌دهد که در مدارهایی مشابه مشتری، بیشتر سامانه‌های سیاره‌ای ممکن است شبیه منظومه شمسی ما نباشند.»
یافته‌ها حاکی از آن‌اند که کهکشان ما ممکن است مملو از انواع گوناگون سیارات فراخورشیدی باشد. این مطالعه همچنین سرنخ‌هایی درباره چگونگی شکل‌گیری انواع مختلف این سیارات ارائه می‌دهد — هرچند هنوز نیاز به داده‌های بسیار بیشتری هست، که جمع‌آوری‌شان کار آسانی نیست.
ریچارد پوگ، اخترشناس دانشگاه اوهایو، می‌گوید:
«یافتن یک رویداد ریزهم‌گرایی خودش کار سختی است. پیدا کردن رویدادی که در آن سیاره‌ای هم باشد، از آن هم سخت‌تر است. باید صدها میلیون ستاره را زیر نظر داشته باشیم تا فقط صد مورد از این رویدادها را بیابیم.»
این مطالعه در مجله‌ی Science منتشر شده است.
