صدیقه سجادیان شامگاه گذشته (چهارشنبه-۲۲ اردیبهشت) در وبینار ویژه برنامه هفته نجوم که به همت دانشگاه صنعتی اصفهان با همکاری ایکرانت برگزار شد، تعداد ستاره‌های کهکشان راه شیری را حدود صد میلیارد اعلام و اظهار کرد: اگر هر ستاره به طور متوسط ۱۰ سیاره داشته باشد که یکی هم مانند زمین شرایط زیست پذیری داشته باشد، می‌توان حدس زد تعداد بسیاری موجود فرازمینی وجود دارد.

وی در توضیح سیارات کشف شده در منظومه شمسی گفت: سیارات منظومه شمسی به چهار دسته سیارات خاکی (زمین، مریخ و زهره) که سیارات سنگین و صخره ای نزدیک به ستاره مادر هستند، سیارات غول گازی شکل (مشتری و زحل) که پوشش گازی شکل عناصر شیمیایی شبیه ستاره مادر دارند و سیارات غول یخ زده (اورانوس و نپتون) و سیارات کوتوله (پلوئتون) که اغلب صخره ای است تقسیم می‌شوند.

داشتن اتمسفری ضخیم؛ شرط اساسی برای زیست پذیری سیاره

عضو هیات علمی دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی اصفهان، با بیان اینکه شرط لازم برای زیست پذیر بودن سیاره را داشتن اتمسفری ضخیم دانست و تاکید کرد: در سطح سیاره باید اثرات گلخانه‌ای رخ دهد که بتواتند گرما را حفظ کند.

سجادیان اضافه کرد: مهم‌ترین عنصر برای تشکیل حیات وجود آب مایع است و اولین شرط زیست پذیری سیاره با کشف این مهم محقق می شود. هر سیاره ای که آب داشته باشد را زیست پذیر می گوییم. البته برای اینکه سیاره زیست پذیر باشد باید شرایط دیگری هم داشته باشد مثل اینکه فشار بر سطح سیاره زیاد باشد تا بتواند آب مایع را حفظ کند.

وی افزود: اگر فشار کم باشد، آب کم کم تبخیر می شود و حیات نمی‎ تواند شکل بگیرد. همچنین اثرات گلخانه ای، خروج از مرکز مدار سیاره نیز مهم است. اگر خروج از مرکز زیاد باشد، سیاره خارج می شود و آب نیز تبخیر و یا یخ می‌زند که در این صورت نیز حیات ممکن است از بین برود.

عضو هیات علمی دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی اصفهان، خاطرنشان کرد: برای اینکه بتوانیم به این سوال نزدیک شویم که آیا موجودات فرازمینی وجود دارند یا خیر؟ باید بتوانیم سیاره را در منطقه زیست پذیر آشکارسازی کنیم. روش‌های آشکارسازی سیارات فراخورشیدی به دو روش مستقیم و غیرمستقیم تقسیم می شود.

سجادیان در توضیح روش آشکارسازی مستقیم گفت: با این روش فوتون های سیاره را می‌بینیم و آنها را از ستاره چشمه تفکیک می کنیم. در این روش انتخاب بهترین طول موج برای رصد به شار سیاره بستگی دارد و بهتر است که در ناحیه مادون قرمز انجام شود.

وی در خصوص موانع رصد روش مستقیم اظهار کرد: مهمترین مانع این است که فاصله خورشید تا نزدیکترین ستاره حدود چند پارسک است؟ کوچکی زاویه فضایی اجرام (در فاصله ۱۰ پارسکی زاویه جدایی زمین به خورشید ۰.۱ ثانیه قوسی است.) همچنین دومین مانع وجود دیسک متشکل از غبار و یا دیسک باقیمانده حول اکثر ستاره ها است که تابش ناشی از دیسک غبار حول خورشید حدود ۳۰۰ برابر تابش ناشی از زمین است.

عضو هیات علمی دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی اصفهان در خصوص روش آشکارسازی غیر مستقیم، توضیح داد: در روش آشکارسازی غیرمستقیم، سیارات از طریق اثراتی که بر روی حرکت و یا درخشندگی ستاره مادر دارند با اخترسنجی، زمان سنجی، تپ اخترها، سرعت سنجی شعاعی، گرفت و ریزهمگرای گرانشی آشکار سازی می شود.

وی توضیح داد: در روش غیر مستقیم اخترسنجی، یک ستاره و سیاره هر دو حول مرکز جرم مشترک می چرخند هر دوی آنها سرعت مداری و دوره تناوب یکسان دارند و پیشینه جابجایی ستاره مادر در صفحه آسمان را می توانیم به دست بیاوریم. در این روش سیارات پر جرم تر در مدارهای بزرگتر هستند و باید دستگاه مختصات سالم برای این کار داشته باشیم تا حرکت ستاره را در آسمان تشخیص دهیم و یکی از بهترین تلسکوپ های حال حاضر ماهواره گایا است که ستاره های زیادی رصد کرده و سال آینده بازنشسته می شود.

عضو هیات علمی دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی اصفهان یکی دیگر از روش های کاربردی آشکارسازی سیارات فراخورشیدی را شناسایی سیاره دور تپ اخترها یا پالسارها معرفی کرد و توضیح داد: تپ اختر ستاره های نوترونی دارای میدان مغناطیسی شدیدی هستند و با سرعت بسیار زیاد حول خودشان می چرخند. حرکت اخترسنجی تپ اختر باعث تغییر تناوبی دوره تناوب می شود و چون منظم نیست می توانیم وجود سیارات را کشف کنیم.

وی تاکید کرد: اولین سیاره فراخورشیدی حول یک تپ اختر کشف شد.

سجادیان در توضیح روش سرعت سنجی شعاعی گفت: با کمک آن تعیین سرعت شعاعی ستاره مادر به روش طیف سنجی انجام می شود. این روش، دقیق ترین روش برای آشکارسازی سیارات است چون بر مبنای طیف سنجی انجام می شود.

وی در توضیح مشتری داغ در آسمان گفت: مشتری داغ سیارات فراخورشیدی شبیه مشتری و بسیار نزدیک به ستاره مادر هستند که درجه حرارت سطحی حدود ۱۰۰۰-۲۰۰۰ کلوین دارند. برهمکنش جذر و مدی شدید با ستاره میزبان و توان بازتاب هندسی بسیار کوچک کمتر از ۰.۲ دارند. وجود فلزات قلیایی درون اتمسفر مانند سدیم و پتاسیم آن ها را به دو دسته تقسیم می‌کند و از لحاظ قرارگیری در آسمان شبیه ماه هستند که یک طرف به سمت ستاره مادر است و خیلی داغ و سمت دیگر سرد است.

عضو هیات علمی دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی اصفهان در توضیح روش گرفت در آشکارسازی غیرمستقیم سیارات فراخورشیدی گفت: به این صورت که اختلال در نور ستاره مادر در اثر عبور سیاره از جلوی آن بررسی می شود. هرچه سیاره بزرگتر باشد میزان اختلال بزرگتر است و در این روش مشتری داغ راحت تر آشکار می شوند.

سجادیان، یکی از پروژه های موفق در آشکارسازی سیارات را ماهواره کپلر معرفی کرد که از سال ۲۰۰۱ تا ۲۰۱۵ تعداد زیادی سیاره فراخورشیدی کشف کرد که بیشتر آنها با روش گرفت کشف شدند. این ماهواره حدود دو هزار سیاره فراخورشیدی کشف کرد.

وی در توضیح روش ریزهمگرایی گرانشی نیز گفت: همگرایی گرانشی یکی از نتایج نسبیت عام انیشتین است که خم شدن نور در اثر عبور از میدان گرانشی یک جسم را همگرایی می گویند. این رویداد می تواند در ابعاد یک کهکشان رخ دهد که به آن ریزهمگرایی گرانشی می گوییم و در ابعاد کهکشانی مسیر نور یک ستاره پس زمینه می‌تواند به وسیله یک ستاره زمینه خم می شود.

سجادیان با بیان اینکه همگرایی گرانشی روشنایی سطحی را تغییر نمی دهد، تصریح کرد: مطابق با قضیه لیویل هرگاه تمام نیروها پایستار و مشتق پذیر باشند، در این صورت انرژی کل ذرات تغییر نمی کند و چگالی ذرات در فضای فاز نسبت به زمان ثابت باقی می ماند.

وی در توضیح مزایای این روش اظهار کرد: آشکارسازی سیارات غیر قابل مشاهده حول ستاره هایی که آنها هم دیده نمی شوند، نبود محدودیت فاصله سیاره تا ناظر است و آنچه در آشکارسازی سیارات به این روش مهم است نسبت جرم ها و فاصله بهنجار شده بین آنها است. همچنین سیارات کم جرم که حول ستاره کم جرم قرار دارند را مشخص می کند. معایب آن نیز تکرار ناپذیری و تبهگنی بین پارامترها است.

انتهای پیام