سفری به دنیای سیارات فراخورشيدی

در نخستین روزهای عصر فضا، زمانی که انسان اولین كاوشگرها را آماده سفر به جای‌ جای منظومه شمسی می‌نمود، متوجه شد كه از سیارات اطراف خود و از شکل‌گیری و تحول آنها اطلاعات كافی، درست و قابل اطمینانی در اختیار ندارد. در چنین زمانی بود که دانش جدیدی با ترکیب رشته‌های زمین‌شناسی، اخترشناسی و فناوریهای فضایی متولد شد که سیاره‌شناسی نام گرفت، دانشی که هدفش بررسی و شناخت سیارات و چگونگی پیدایش آنها و هر آن چیزی بود که در قالب این موضوع می‌گنجید.

این تلاش جذاب و ماجراجویی فکری و فضایی انسان باعث شد تا او قدم به دنیای شگفت‌انگیز و دیر‌آشنای اطراف خود بگذارد و از پس هر لحظه شگفتی‌های بیشتری در باره آن پیدا کند. این حالت برای دانشمندان حس انسانی را تداعی می‌کرد که در خانه‌ای که تمام دوران کودکی خود را در آن پشت سر گذاشته، موفق به کشف اتاقهای تازه و گوشه و کنار‌های ناشناخته‌ای شود.

در کنار این تلاش علمی سؤالی کهن فرصت طرح مجدد یافت. آیا انسان در پهنه بیکران گیتی تنها است؟ آیا تمامی عالم برای او خلق شده است؟ آیا در جایی در میان بیش از 150 میلیارد ستاره راه شیری و میلیاردها کهکشان شناخته شده، خورشید ما ستاره‌ای ویژه است که گوهر دردانه حیات را در بستر خود پرورش داده است؟ برای پاسخ به این پرسش تلاش گسترده‌ای اغاز شد که شاید یکی از مهمترین آنها جستجوی مکانهایی بود که امکان شکل‌گیری حیات در آنها وجود داشت.

حلقه انتخاب در منظومه شمسی بسیار محدود بود . عطارد سیاره بدون جو و تفدیده شانسی برای این موضوع نداشت. جو غلیظ و اسیدی سیاره ناهید (زهره) هم بعید بود اتمسفر مناسبی برای شکل‌گیری حیات و رشد آن بوده باشد. مریخ اگرچه هنوز هم کاندیدای مناسبی برای این موضوع به شمار می‌رود اما فرصت تکامل بخشیدن به حیات را هیچ گاه به دست نیاورده و اقمار دوردست منظومه نیز گزینه‌های خوبی به شمار نمی‌آمدند. پس باید جستجو را به سوی ستارگان سوق داد . جایی که امکان شکل‌گیری و گسترش حیات شاید در دل سیاراتی چون زمین وجود داشته است. حال سؤال این بود كه ایا چنین سیاراتی وجود خارجی دارند!

برای به سر‌انجام رسیدن چنین جستجویی از یک‌سو و از سوی دیگر به جهت پاسخ دادن به سؤال کماکان بحث‌انگیز چگونگی شکل‌گیری منظومه شمسی خودمان بود که طرح جستجوی سیارات فراخورشیدی آغاز شد. جستجویی برای یافتن اجرام بزرگ سنگی یا گازی که به طور مستقل به دور ستاره‌ای تکامل یافته در حال چرخش باشند.

نخستین گامها کمتر از پانزده سال پیش برداشته شد و پس از بررسیهای بسیار، سرانجام نخستین نشانه‌ها از یک سیاره فراخورشیدی در اطراف ستاره ۵۱- فرس‌اعظم به دست آمد. از آن زمان تا‌کنون کاوشها به طور جدی ادامه یافت و با بهبود و پیشرفته‌تر شدن ابزراهای رصدی، دانشمندن تواستند تعداد بیشتری از این سیارات را شناسایی كنند. اگرچه در تعداد سیارات یافت شده بین مراجع گوناگون نجومی اختلاف نظر وجود دارد اما شمارش‌گر پایگاه جستجوی سیارت فرا‌خورشیدی JPL عدد ۱۵۷ را نشان می‌دهد و این نشان از آغاز عصر جدیدی دارد.

به جز یك مورد، باقی سیاراتی كه تاكنون پیدا شده‌اند به طور مستقیم ثبت یا تصویربرداری نشده‌اند. دانشمندان، همه آنها را با بررسی اثری که بر روی ستاره مادر خود می‌گذارند یافته‌اند. بدین ترتیب که در اثر چرخش سیاره به دور ستاره مادر خویش باعث ایجاد تغییراتی در نور دریافتی از ستاره و یا ایجاد تغییراتی در مدار حركتی آن می‌شوند. دانشمندان با ثبت بسیار دقیق اطلاعات دریافتی از ستاره مادر و بررسی داده‌ها، قادر به شناسایی چنین سیاراتی می‌شوند.

اما همانند تمامی عرصه‌های دانش بشری که حل هر مسئله‌ای، دهها پرسش جدید ایجاد می‌کند، یافتن این سیارات هم با خود سؤالات فراوانی را به همراه آورده است. بر خلاف انتظار آنچه که در اطراف ستارگان دیگر پیدا شده است کمتر تشابهی با منظومه خانگی ما دارد. نخست آنکه تمامی سیارات یافت شده از نوع گازی و مشتری‌گون هستند و تا‌کنون هیچ سیاره زمین مانندی کشف نشده است که شاید بتوان این موضوع را به ضعف ابزارهای فعلی مربوط دانست. شاید زمانی که  تلسکوپ فضایی کپلر عازم مدار زمین شود شانس یافتن این گونه سیارات نیز بیشتر شود. اما نکته مهمتری که وجود دارد این است که اکثر این سیارات گازی کشف شده در فاصله‌ای بسیار نزدیك از سیاره مادر خود نسبت به فواصل سیارات در منظومه شمسی قرار دارند. اگر آنها را به منظومه خود منتقل کنیم شاهد خواهیم بود كه سیاره‌ای با جرم بیش از مشتری در فاصله‌ای کمتر از مدار عطارد به دور خورشید می‌چرخد و این با نظرات رایج درباره پیدایش منظومه شمسی تطابق ندارد. آیا این بدان معنی است که ما در نظریات خود در باره پیدایش منظومه دچار اشتباه شده‌ایم؟ آیا ما منظومه‌ای استثنائی داریم؟ هنوز برای پاسخ دادن به این پرسشها بسیار زود است چرا که تنها تعداد بسیار اندكی از سیارات فراخورشیدی كه امكان وجود آنها در کهکشان راه شیری می‌رود را یافته‌ایم و این نسبت اندک برای اظهار‌نظر در موارد مطرح شده کافی نیست.

اما برای ما و با امکانات اندک آماتوری و حتی حرفه‌ای موجود، مشاهده مستقیم یک سیاره دوردست تنها در حد رؤیایی شیرین باقی خواهد ماند. با وجود این می‌توان ستاره‌های مادر برخی از از این منظومه‌ها را حتی با چشمان غیر مسلح نیز رصد نمود. چشم انسان می‌تواند اجرامی تا قدر 6.5 را در شرایط ایده آل ببیند. از بین ۱۵۷ سیاره فراخورشیدی کشف شده، ۴۰ مورد از آنها به دور ستاره‌هایی می‌چرخند که قدر آنها کمتر از ۶ است و بنابراین به راحتی در آسمان دیده می‌شوند. شاید برجسته‌ترین آنها نخستین سیاره کشف شده باشد که به دور ستاره ۵۱ پگاسوس می‌گردد. ستاره‌ای با قدر ۵.۵ در صورت فلکی بزرگ فُرس اعظم. اما رکورد درخشان‌ترین ستاره دارای سیاره‌ای فراخورشیدی از آن ستاره گاما قیفاووس است. ستاره‌ای از قدر 3.22 در صورت فلکی قیفاووس که حتی در آسمان آلوده شهری ماند تهران نیز با چشم غیر مسلح قابل دیدن است. نمونه جالب دیگر ستاره 55 – خرچنگ است. ستاره‌ای از قدر 5.9 که می‌توان با کمک یک دوربین دو چشمی آن را در آسمان یافت. نکته جالب در این‌باره این است که تا کنون ۴ سیاره در اطراف این ستاره کشف شده است . وقتی به سوی این ستاره نگاه می‌کنید در واقع به منظومه‌ای ۴ سیاره‌ای می‌نگرید که در فاصله ۵ سال نوری از زمین قرار دارد.

درسالهای آینده مبحث سیارات فرا‌خورشیدی دید ما را نسبت به آغاز و انجام منظومه شمسی و درک ما را نسبت به گیتی متحول خواهد ساخت. شاید شما هم اگر فرصت رصدی را در شبی صاف به دست آوردید و به سوی یکی از این ستاره ها نگاه کردید، احساس بی‌نظیر رصد‌گرانی را تجربه کنید که به دنیایی دوردست، غیر قابل دیدن(حداقل با ابزارهای امروزی) ولی با شکوه می‌نگرند. کسی چه می‌داند، شاید در همان هنگام از روی یکی از سیارات سنگی کشف نشده آن منظومه نیز کسی خورشید ما را رصد می‌‌كند.

پوريا ناظمي