برنامه اکتشاف سیاره فراخورشیدی ناسا (ExEP) فهرستی از 164 ستاره نزدیک به خورشید دارد که به راحتی از زمین قابل مشاهده هستند. این فهرست نشان دهنده اولین اهداف برای یک تلسکوپ فضایی بزرگ پیشنهادی است که به طور خاص برای تشخیص حیات در کیهان طراحی شده است که در حال حاضر به عنوان شناخته شده است. رصدخانه برای جهان های قابل سکونت (HWO).
پس از تکمیل HWO، احتمالا در دهه 2040، دانشمندان از تلسکوپ تخصصی برای تصویر مستقیم سیارات در این منظومه های ستاره ای این تلسکوپ سیاراتی را در اطراف ستارگان خورشید مانند در منطقه ای به نام منطقه مسکونی، جایی که دما به آب مایع اجازه می دهد وجود داشته باشد. دانشمندان امیدوارند سیاراتی شبیه زمین با آب مایع در مناطق قابل سکونت ستارگان دیگر پیدا کنند.
اگرچه 164 ستاره فهرست ExEP دارای ویژگی هایی هستند که آنها را کاندیدای خوبی برای مطالعه می کند، هنوز مشخص نیست که چه تعداد از آنها واقعاً سیارات زمینی در مناطق قابل سکونت خود دارند. تیمی از دانشمندان در دانشگاه ایالتی آریزونا از داده‌های شبیه‌سازی شده 164 ستاره ExEP و سیستم‌های سیاره‌ای فرضی آنها برای تخمین اینکه کدام‌ها به احتمال زیاد جهان‌های قابل سکونت دارند، استفاده کردند. نتایج آنها به HWO کمک می کند تا سیستم های ستاره ای را برای نظارت بر اولویت بندی قرار دهد.
این تیم با زیرمجموعه ای متشکل از 134 ستاره در لیست ExEP و بدون سیارات فراخورشیدی شروع به کار کرد و به محققان این آزادی را داد تا جهان های بالقوه اطراف خود را شبیه سازی کنند. آنها از یک مدل نرم افزاری به نام استفاده کردند تستر تزریق چند سیاره ای DYNAmical (دینامیت) با ایجاد 100000 منظومه سیاره ای شبیه سازی شده در اطراف هر ستاره، احتمال وجود یک سیاره نامرئی در اطراف هر ستاره را پیش بینی کند. شبیه‌سازی‌ها از فرمول‌های ریاضی مبتنی بر مشاهدات سیارات فراخورشیدی واقعی برای تعیین اندازه و ویژگی‌های مداری غول‌های گازی فرضی و سیارات فراخورشیدی سنگی استفاده می‌کنند. DYNAMITE سپس تعیین می کند که آیا این منظومه های سیاره ای پایدار خواهند بود و شامل یک سیاره فراخورشیدی در منطقه قابل سکونت ستاره می شوند یا خیر.
30 ستاره باقیمانده در فهرست ExEP سیارات فراخورشیدی را می شناسند، اما هیچ یک از آنها سیارات سنگی در مناطق قابل سکونت نیستند. برای پیش بینی اینکه آیا این ستارگان سیارات زمینی دیده نشده در مناطق قابل سکونت خود دارند یا خیر، تیم از همان فرآیند DYNAMITE مانند قبل استفاده کرد، با این شرط که هر ستاره یک سیاره فراخورشیدی مطابق با سیاره ای که قبلا یافت شده باشد، داشته باشد.
اندرو بیزال” width=”730″ height=”316″ srcset=”https://sp-ao.shortpixel.ai/client/to_webp,q_glossy,ret_img,w_730/https://sciworthy.com/wp-content/uploads/2027/09/HZ-730×30 https://sp-ao.shortpixel.ai/client/to_webp,q_glossy,ret_img,w_350/https://sciworthy.com/wp-content/uploads/2027/09/HZ-350×151.jpg 350w، https://sp-ao.shortpixel.ai/client/to_webp,q_glossy,ret_img,w_768/https://sciworthy.com/wp-content/uploads/2027/09/HZ-768×332.jpg 768w، https://sp-ao.shortpixel.ai/client/to_webp,q_glossy,ret_img,w_1536/https://sciworthy.com/wp-content/uploads/2027/09/HZ-1536×664.jpg 1536w، https://sp-ao.shortpixel.ai/client/to_webp,q_glossy,ret_img,w_2048/https://sciworthy.com/wp-content/uploads/2027/09/HZ-2048×886.jpg 2048w، https://sp-ao.shortpixel.ai/client/to_webp,q_glossy,ret_img,w_1366/https://sciworthy.com/wp-content/uploads/2027/09/HZ-1366×591.jpg 1366w”(data-xwi0th=”) 100vw، 730px”/>
فضای اطراف یک ستاره خورشید مانند را می توان به سه منطقه تقسیم کرد. نزدیک‌ترین ناحیه به ستاره برای نگه داشتن آب مایع روی سطح یک سیاره فراخورشیدی بسیار داغ است، در حالی که دورترین منطقه از ستاره به قدری سرد است که هر آبی در یک سیاره فراخورشیدی یخ می‌زند. در این بین منطقه قابل سکونت وجود دارد، جایی که دما اجازه می دهد آب مایع وجود داشته باشد. آب همچنین ممکن است ترکیبی از نور و گرانش بتواند دمای قابل سکونت را در قمرهای به اندازه کافی بزرگ ایجاد کند که به دور غول های گازی حتی فراتر از منطقه قابل سکونت هسته ستاره می چرخند. تصویر توسط اندرو بیزال.
برای افزایش شانس یافتن یک سیاره زمینی در منطقه قابل سکونت، این تیم همچنین در حال بررسی قمرهای بالقوه قابل سکونت هستند که به دور غول های گازی در این سیستم ها می چرخند. برای هر شبیه سازی که شامل یک غول گازی بود، تیم بین 2 تا 23 قمر با جرمی بین 10 درصد از ماه زمین و 50 درصد از زمین را وارد کرد. آنها سپس دمای سطح آن قمرها را بر اساس میزان نور ستاره ای که دریافت می کنند و قدرت سیاره میزبانشان شبیه سازی کردند. آنها را می کشد. آنها قمرها را در صورتی که به اندازه کافی بزرگ باشند که جو را نگه دارند و دمای ایده آل برای آب مایع را داشته باشند، بالقوه قابل سکونت هستند، حتی اگر از نظر فنی در مناطق قابل سکونت ستارگان خود نباشند.
برای هر ستاره، تیم یک متریک را بر اساس احتمالات این ستاره محاسبه کرد که یک سیاره زمینی در منطقه قابل سکونت خود دارد، این سیاره حداقل به مدت 2 میلیارد سال در یک منطقه قابل سکونت پایدار باقی خواهد ماند و این ستاره دارای ماه بالقوه قابل سکونت است. آنها این آماره احتمال را a نامیدند رتبه بندی نشانگر و از آن برای مقایسه منظومه های ستاره ای استفاده کرد.
بر اساس معیارهای رتبه‌بندی، این تیم دریافت که ستارگان تیره‌تر و سردتر در فهرست آنها به طور کلی شانس بیشتری برای میزبانی از یک سیاره زمینی در منطقه قابل سکونت نسبت به ستاره‌های درخشان‌تر و داغ‌تر دارند. آنها همچنین دریافتند که ستارگان بدون سیاره فراخورشیدی شناخته شده در رتبه بندی مطلوب تری قرار دارند. حدود 70 درصد از ستارگان با سیارات فراخورشیدی شناخته شده کمتر از 1 درصد احتمال میزبانی یک سیاره زمینی در مناطق قابل سکونت مربوطه خود را داشتند. همچنین کمتر از 0.1 درصد از قمرهای شبیه سازی شده آنها قابل سکونت هستند.
به طور کلی، محققان به این نتیجه رسیدند که HWO باید رصد ستارگان خنک‌تر و شبیه به خورشید و بدون سیارات فراخورشیدی را در اولویت قرار دهد. آنها استدلال می کنند که سیارات فراخورشیدی با ویژگی های شناخته شده در مجموعه نمونه خود دارای اندازه و موقعیتی هستند که احتمال اینکه سیارات فراخورشیدی دیگر در مناطق قابل سکونت منظومه هایشان باشند، وجود ندارد. حتی با وجود معیارهای گسترده برای قابلیت سکونت قمرها، بسیار بعید است که HWO زمین دیگری را پیدا کند که به دور یک سیاره فراخورشیدی غول پیکر گازی می چرخد. آنها 47 ستاره در بالاترین رده اولویت (A Tier)، 51 ستاره در رده متوسط (B Tier) و 66 ستاره در پایین ترین رده (C Tier) برای مشاهده با HWO قرار دادند.
این تیم در پایان مطالعه خود خاطرنشان کرد که HWO پیشنهادی گام بعدی بالقوه در جستجوی زمین‌های دیگر است، اما دانشمندان هنوز باید بهترین اهداف را برای این تلسکوپ آینده شناسایی کنند. تلسکوپ HWO باید بتواند مستقیماً از سیارات فراخورشیدی صخره‌ای تصویربرداری کند، بنابراین یک مطالعه کامل برای تهیه فهرستی از اهداف با اولویت بالا به جلوگیری از مشرف شدن دیگر زمین‌ها کمک می‌کند.
بررسی ها: 1686
