سیاره های فراخورشیدی (۲)

در مقاله “سیاره های فراخورشیدی (۱) “ مطالب مختلفی در رابطه با سیارات فراخورشیدی گفتیم و در این مقاله که در واقع ادامه مقاله فوق می باشد موضوع را از نقطه نظر دیگر  ادامه می دهیم یعنی بیشتر به معرفی سیارات فرا خورشیدی کشف شده می پردازیم . و البته در بخش اول خلاصه ای از مقاله فوق را می آوریم . برای مطالعه این مقاله ابتدا مقاله “سیاره های فراخورشیدی (۱) “ را کامل مطالعه کنید .

۱- خلاصه ای از مقاله “سیارات فراخورشیدی (۱) “

سیارات فرا خورشیدی سیاره هائی هستند که دور ستاره ای غیر ازخورشید می چرخند با وجودی که حدود ۳۰ سال از کشف سیارات فراخورشیدی می گذرد تاکنون (۲۰۲۱-۱۴۰۰)بیش از ۵ هزار سیاره فرا خورشیدی کشف شده است.با کشف این سیاره ها اطلاعات بشر در مورد روند تشکیل سیاره ها بسیاربیشتر شده و افق های جدیدی در مقابل آنها گشوده شده است . با این وجود برای شناخت سیارات فرا خورشیدی نخست باید از سامانه خورشیدی و سیاره های خوشیدی اطلاعات داشته باشیم .

۱) سامانه خورشیدی

سامانه خورشیدی یا همان «منظومه شمسی» (Solar System) مجموعه ای است شامل خورشید (به عنوان ستاره مرکزی یا ستاره میزبان ) با هشت سیاره که به دور خورشید می چرخند همچنین این مجموعه شامل اجسام دیگری همچون (سیاره های کوتوله ، سیارک ها ، ستاره های دنباله دار و…)نیز می باشد نظربه اهمیت سامانه خورشیدی و مطالعاتی که از گذشته های دور تاکنون بر روی این سیارات صورت گرفته برای مطالعه سیارات فرا خورشیدی در درجه اول باید بر روی سیاره های سامانه خورشیدی مطالعه کنیم.در مقاله “سامانه خورشیدی“در موردخورشید،سیاره ها و…سامانه خورشیدی توضیح می دهیم.

۲) شکل گیری ستارگان و سیاره ها

ستارگان و سامانه های ستاره ای از متراکم شدن ابری ازگاز و غبار(عمدتا از هیدروژن و هلیم و مقداری عناصر دیگر) بین ستاره ای بوجود می آیند نحوه تشکیل ستارگان و سامانه های ستاره ای همچنین حوادثی که در پایان عمر یک ستاره اتفاق می افتد درعین سادگی یکی از جالب تربن و پیچیده ترین مسائل در نجوم بوده که دارای ابعاد حل نشده زیادی میباشد. برای مطالعه در مورد ستارگان،نحوه تشکیل ستارگان ، طول عمر و نحوه مرگ ستارگان به مقاله “ تولد و مرگ ستارگان “ مراجعه کنید .
سیاره ها نیز از مقدار بسیار اندگ گاز و غباری که ستارگان را شکل داده بوجود می آیند. سیاره ها به انواع مختلف (غول های گازی،سیاره های یخی و سیاره های سنگی ) طبقه بندی می شوند.شکل و نوع هر سیاره به عوامل مختلفی همچون میزان عناصر سنگین در ابر پیش ستاره ، فاصله گازو غباری که سیاره را شکل داده از ستاره مادر و… بستگی دارد . در مقاله “ سیاره ها “ در این مورد بیشتر توضیح می دهیم .

۳) هوش و تمدن فرا زمینی

یکی از مهمترین سوالاتی که از گذشته های دور تاکنون ذهن فلاسفه و منجمان و سایر دانشمندان را به خود مشغول داشته این است که آیا ما در این کیهان عظیم تنها هستیم؟ پاسخ به این سوال بسیار مهم و اساسی می باشد و یکی از دغدغه های بشر ازگذشته های دور تاکنون بوده است. برای پاسخ به این سوال ابتدا باید شناخت دقیقی از «حیات فرا زمینی » ، « هوش فرا زمینی » و «تمدن فرا زمینی» داشته باشیم تا بتوانیم به صورت اصولی به این پرسش ها پاسخ دهیم . در مقاله های “ حیات فرا زمینی “ و “ هوش و تمدن فرازمینی “ به طور کامل به این مسئله خواهیم پرداخت . 

۴) سیاره های فراخورشیدی و اهمیت آنها

پیدا کردن حیات درخارج از زمین اهمیت بسیار زیادی هم از نظر علم و تکنولوژی و هم ازنظر ازکنجکاوی (بین مردم و دانشمندان و…)دارد پیدا کردن حتی یک نمونه بسیار ساده (یک تک سلولی و یا یک ویروس)درخارج از زمین می تواند به سوال های بسیاری در رابطه با شروع خودبخودی حیات در روی زمین پاسخ دهد.از این رو با شروع عصر فضا و ماهواره ها دانشمندان در کنار تحقیقات و برنامه های نجومی دیگر شروع به تحقیق در زمینه حیات درخارج از زمین کردند و ابتدا از سامانه خورشیدی شروع کردند ولی متاسفانه هیچ چیزی پیدا نکردند. پس به سراغ دنیاهائی رفتند که خارج از سامانه خورشیدی قرار دارد. بنابراین یکی از مهمترین دلائل اهمیت سیاره های فرا خورشیدی پیدا کردن سیاره های زیست پذیر و دارای حیات می باشد . *** تا قبل از کشف سیاره های فراخورشیدی تنها اطلاعاتی که دانشمندان در باره سیاره ها مربوط به سیاره های سامانه خورشیدی بود.با کشف سیاره های فراخورشیدی دانش بشر ازسیاره شناسی بکلی دگرگون شدبنابر این یکی دیگر از دلائل مطالعه سیاره های فراخورشیدی بدست آوردن اطلاعات بیشتر درمورد سیاره شناسی می باشد.  

۲ـ تاریخچه سیارات فرا خورشیدی

اصطلاح سیارات فرا خورشیدی حدود ۳۰ سال است که بر سر زبان ها افتاده است (تا سال۲۰۲۱ – ۱۴۰۰) ولی ایده سیاره ای که دور ستاره ای دیگر می گردد به صدها و بلکه هزاران سال پیش برمی گردد در این بخش در مورد تاریخچه سیارات فرا خورشدی و اولین ایده ها توضیح می دهیم .  

۱) جوردانو برونو و سیارات فرا خورشیدی

در قرون وسطی پاپ و رهبران کلیسا خود را نماینده خدا روی زمین می دانستند و با عقائد خرافی و برداشت خشن از دین (کشت و کشتاروشکنجه و…) ، سدراه علم و دانش شده بودند و با هر عقیده جدیدی مخالفت می کردند در این دوران تاریک یک فیلسوف و متفکر ایتالیائی به نام جوردانو برونو ظهور کرد .
جوردانو برونو Giordano Bruno))درسال ۱۵۴۸در ناپل ایتالیا بدنیا آمد او پسر یک مرد نظامی بود. در۱۴سالگی به آموزش علوم دینی پرداخت ولی وقتی پی به عقائد باطل کلیسا برد از کلیسا روی گردان شدو به تبلیغ بر علیه عقائد کلیسا پرداخت. این مرد دانشمند اعتقادات مخصوصی داشت که بحث در مورد این اعتقادات در این مقاله نمی گنجد. برونو پیرو نظریه کپرنیک بود همچنین او جهان را لایتناهی می دانست و معتقد بود که ستارگان دیگر همانند خورشید بوده و در اطراف آنها سیاره هائی مانند سیاره های سامانه خورشیدی به دور ستاره مادرشان می چرخند ، در بعضی از این سیاره ها همانند زمین موجوداتی هوشمند مثل انسان زندگی می کنند . این اعتقادات نشان داد که برونو خیلی از زمان خودش جلوتر بود ولی افکار او قابل قبول برای مردم آن روزگار نبود و بیان این افکار خشم کلیسا را برانگیخت ، سرانجام او را با کلک به ونیز کشانده،دستگیر کردند و پس از ۸ سال زندان و شکنجه های وحشیانه سرانجام در ۱۷فوریه ۱۶۰۰زنده زنده در آتش سوزاندند. امروزه به او لقب «شهید راه علم » را دادند او کسی بود که برای نخستین بار بحث سیارات فرا خورشیدی را مطرح کرد .

شکل شماره ۱ – جوردانو برونو اولین کسی که بحث سیارات فراخورشیدی را شروع کرد و در این راه جانش را از دست داد .

۲) سیارات فرا خورشیدی در قرن هیجدهم

درقرن هجدهم بسیاری از رصدگران اعلام می کردند که نقاط بسیار ریزی را درکنار ستارگان دیده اند و همچنین شاهد کاهش نور ستاره ها بودند و این می تواند به علت گذر سیاره های آنها باشد ولی واقعیت آن است که با ابزارهای رصدی آن زمان (تلسکوپ ،نورسنج ، طیف سنج و…) امکان تشخیص سیاره های فرا خورشیدی وجود نداشته ، نقاط ریزی که در کنار ستاره ها دیده شده احتمالا ستاره های کوچکتری (منظومه های دوتائی و… ) درنزدیکی همان ستاره ها بوده و کم و زیاد شدن نور ستارگان هم یا خطای ابزارهای رصدی بوده و یا ناشی از اختلالات جوی بود . در سال۱۷۱۳نیوتن درکتاب خود به این موضوع اشاره کرد و روش هائی برای آشکار سازی سیاره های فرا خورشیدی ارائه داد ودرضمن این ادعاها را رد کرده و گفته هیچکدام سیاره فراخورشیدی نیست.

۳) اولین سیاره های فراخورشیدی کشف شده توسط گروه کمپبل

درسال۱۹۸۸سه اخترشناس کانادائی به نام های کمپبل ،واکر و یانگ پیشنهاد دادندبا استفاده از روش سرعت شعاعی می توان سیارات فرا خورشیدی راشناسائی کرد (روش های شناسائی سیارات فراخورشیدی را در بخش هشتم شرح می دهیم) به این وسیله آنها قادر شدند اولین سیاره فراخورشیدی را به نام « گامای قیقاووس آ بیGamma Cephei Ab » شناسائی کنند.این اکتشاف باید توسط رصدخانه های دیگر تایید می شد که در آن زمان تایید نشدولی بعد از۱۴سال یعنی در ۲۴سپتامبر ۲۰۰۲با ابزارهای رصدی جدیدی توانستند این سیاره را تایید کنند.یکی از دلائلی که دانشمندان نمی توانستند وجود این سیاره را قبول کنند جرم غیرعادی آن بودجرم این سیاره از سیاره های سامانه خورشیدی بیشتر و از ستارگان کمتر بود.در آن زمان چنین الگوئی کشف نشده بود و دانشمندان نمی توانستند به فوریت وجود آن را بپذیرند .

۴) دومین سیاره کشف شده کشفی که پس گرفته شد

درسال ۱۹۹۱گروهی به سرپرستی دانشمندی به نام « اندرو لینه » یک سیاره را که حول یک تپ اختر می گشت کشف کردند دانشمندان اعلام کردند که این نمی تواند درست باشد چون تپ اخترها بقایای به جای مانده از انفجار سوپرنوا (ابر نواختر ) می باشند و بعد از انفجار ابرنواختری همه سیاره ها نابود می شوند . اندرولینه نظر دانشمندان را پذیرفت و حرف خود را پس گرفت و اعلام کرد که اشتباه کرده از این رو این کشف به حساب نیامد.(در مورد سوپرنواها درمقاله “تولد و مرگ ستارگان“ توضیح می دهیم)

۵) سومین سیاره کشف شده توسط گروه وُلستکان

دومین سیاره فراخورشیدی در سال۱۹۹۲توسط یک ستاره شناس لهستانی به نام «الکساندر وُلستکان »در اطراف تپ اختر PSR 1257+12 (این تپ اختر در فاصله ۲۳۰۰سال نوری قرار داشته و تاکنون سه سیاره فراخورشیدی در اطراف این تپ اختر کشف شدند) کشف شد و سریعا موردتایید قرار گرفت و به عنوان نخستین سیارهٔ فراخورشیدی درپیرامون تپ اختر شناخته شد. این کشف نشان داد که سیارات می توانند از انفجار ابر نو اختری جان سالم بدربرده و نجات پیدا کنند این سیارات به احتمال زیاد باقیمانده هسته سنگین غول های گازی میباشد در این حالت ،جَو و اکثر جرم سیاره بر اثر انفجار ابرنواختری ازبین رفته و هسته جامد آن باقی می ماند.

۶) چهارمین سیاره کشف شده (اولین مشتری داغ )

سومین سیاره فراخورشیدی به نام « پگاسوس بی ۵۱ » Pegasib-51 (سیاره ای در سامانه ستاره پگاسوس ۵۱  “Pegasi-51” در صورت فلکی اسب بزرگ در فاصله۵۰ سال نوری) توسط تیمی به سرپرستی «میشل مایور سوئیسی »و دو دانشمند دیگر «دیدیه کولوز سوئیسی-جیمز پیبل کانادائی» از دانشگاه برن سوئیس در اکتبر ۱۹۹۵به روش سرعت شعاعی کشف شد.این سیاره ۱۶۰برابر زمین جرم داشته و نصف فاصله زمین تا خورشید از ستاره مادرش فاصله دارد. (سال این سیاره فقط ۵ روز زمینی طول می کشد) این سیاره به دلیل نزدیکی به ستاره مادرش داغ و تفتیده و از این رو «مشتری داغ » نامیده می شود کشف چنین غول گازی آن هم در چنین فاصله ای تئوری های رایج در مورد تشکیل سامانه خورشیدی ( و سیاره های سامانه خورشیدی ) را زیر سوال برد «پگاسوس بی ۵۱ » اولین مشتری داغی بود که کشف شد.

شکل شماره ۲ – تصویر هنری از سیاره فراخورشیدی پگاسوس بی ۵۱ ( Pegasib-51 b )

۷) کشفی که جایزه نوبل به ارمغان آورد

کشف اولین سیاره فرا خورشیدی توسط« میشل مایور(سوئیسی متولد۱۹۴۲)»،«دیدیه کولوز(سوئیسی متولد ۱۹۶۶)» و «جیمز بیل( کانادا متولد ۱۹۳۵)»جایزه نوبل فیزیک ۲۰۱۰را برای آنها به ارمغان آورد. نصف جایزه  ۰۰۰ر۹۱۸ دلاری به جیمزپیبلز رسید (۰۰۰ر۴۵۹دلار) و نصف دیگر بین دیدیه کولوز و میشل مایور به نسبت مساوی (هرکدام۵۰۰ر۲۲۹دلار) تقسیم شد. ( شکل شماره ۳)
دلیل این که به جیمزبیل دو برابر بقیه جایزه رسید این بود که جیمزبیل علاوه بر مشارکت در کشف نخستین  سیاره فرا خورشیدی در زمینه کیهان شناسی و انفجار بزرگ و… هم یکی از تاثیر گذارترین دانشمندان بود .  

شکل شماره ۳- برندگان جایزه نوبل فیزیک ۲۰۱۹ از چپ جیمز پیبلز ، میشل مایور و دیدیه کی لوز

۸) چند نمونه از اولین ها در ارتباط با سیارات فرا خورشیدی

در اینجا فقط به چند نمونه از اولین ها در رابطه با سیارات فرا خورشیدی اشاره می کنیم .
۸-۱) اولین سیاره شبیه مشتری : در سال ۱۹۹۶در صورت فلکی دب اکبر  کشف شد.
۸-۲) نخستین سیاره ای که دور کوتوله سرخ می چرخد : سياره Gliess 876b نخستين سياره کشف شده به دور يک کوتوله سرخ است که در سال ۱۹۹۸همزمان توسط دو گروه مستقل وجودش اعلام شد.
۸-۳) نخستین سامانه فرا خورشیدی : درسال۱۹۹۹نخستین سامانه فراخورشیدی که تمام سیارات آن مانند مشتری می باشندکشف شد.
۸-۴) نخستین نشانه های جو یک سیاره : در سال ۲۰۰۱جو نخستین سیاره مورد بررسی قرار گرفت .

۹) شروع رصد سیاره های فراخورشیدی

در واقع قبل از شروع رصدهای جدی برای تشخیص سیاره های فراخورشیدی دانشمندان اعتقاد داشتند تشکیل سیاره و منظومه های سیاره ای یک پدیده بسیار کمیاب می باشد و تعداد بسیارکمی از ستارگان منظومه های سیاره ای دارند(در واقع تمام اطلاعاتی که دانشمندان در باره سیارات داشتند همان اطلاعاتی بود که در باره « سیاره های سامانه خورشیدی»بدست آورده بودند) و چون شناسائی و رصدسیارات فراخورشیدی با تکنولوژی آن زمان بسیار مشکل و حتی غیر ممکن بود منجمان و ستاره شناسان حتی به دنبال آن هم نرفتند ولی بعد ازسال ۱۹۹۲اوضاع عوض شدو با پیشرفت روش های جدید و موثربرای کشف سیارات فرا خورشیدی و ساختن دستگاه های بسیار مدرن و حساس دانشمندان انگیزه جدید به دست آوردند و بسرعت رقابت جدیدی بین سازمان های فضائی و دانشمندان برای کشف سیارات فرا خورشیدی شروع شدبه گونه ای که تاکنون ( ۲۰۲۱-۱۴۰۰)بیش از ۵۰۰۰ سیاره فراخورشیدی شناسائی شده و این روند بسرعت ادامه دارد.درنمودار شماره یک می توانیدتعداد سیارات فرا خورشیدی را برحسب سال ببینید.

نمودار شماره یک – سیارات فراخورشیدی کشف شده تا دهم سپتامبر ۲۰۲۱ بر حسب سال

۳ ـ روش های شناسائی سیارات فراخورشیدی

شناسائی سیاره های فرا خورشیدی بسیار مشکل می باشدبا این وجود به کمک پیشرفت های عظیمی که درتکنولوژی تلسکوپ ها و ابزارهای رصدی ونورسنج ها و… صورت گرفته امروزه دانشمندان می توانند سیارات فرا خورشیدی را شناسائی کنند.در این بخش در مورد روش های شناسائی سیارات فرا خورشیدی توضیح کوتاهی داده و در مقاله “ روش های شناسائی سیاره های فرا خورشیدی “ توضیح کاملتری می دهیم . نظر به این که یکی از مهمترین فاکتورها در مطالعه سیارات فرا خورشیدی مدار سیاره نسبت به زمین می باشد در ابتدا در مورد این موضوع توضیح می دهیم .

۱) حالت های مختلف قرار گیری اجسام آسمانی نسبت به زمین  

وقتی از زمین به یک جسم فضائی نگاه می کنیم . چیزی که می توانیم ببینیم به نوع قرا گیری این جسم و این که با چه زاویه ای نسبت به زمین قرار گرفته باشد بستگی دارد. این امر در مورد همه اجسام آسمانی ( کهکشان ها ، مدارسیارات و…) صادق است برای این که زاویه دید خود را تغییر بدهیم باید مکان خود را تغییر دهیم (دست به سفرهای فضائی بزنیم) که این امر به علت ابعاد عظیم فضا فعلا غیر ممکن است.بنابراین چاره ای نداریم جز این که این اجسام را همانطور که طبیعت به ما نشان می دهد رصدکنیم .

۲) مدار سیارات فرا خورشیدی نسبت به ما

ستارگان و سیارات همگی از ابری از گاز و غبار بوجود آمده اند و بنابراین در هر سامانه سیاره ای ستاره مادر و سیاره هایش در یک صفحه مسطح قرار گرفته اند. زاویه و جهت این صفحه ها نسبت به ما در کل کهکشان متفاوت می باشد بنابراین آنچه از زمین می توانیم به طور مستقیم و غیر مستقیم رصدکرده و این سیارات را شناسائی کنیم به زاویه صفحه مدار سیاره بستگی دارد .
در«شکل شماره چهار» زاویه ای را که خط دید ما نسبت به خط عمود بر مدار سیاره ، تشکیل داده را «i» نام گذاری می کنیم ( این زاویه متمم خط دید ما با صفحه مدار سیاره است) اگر خوب به شکل دقت کنید می بینید برحسب این که زاویه «i» چقدر باشد سه حالت را می توان نظر گرفت که در مورد آن توضیح می دهیم . ( شکل شماره ۴)
۲-۱) در راستای عمود بر دید ما : در این روش مدار سیاره صفحه ای را می سازد که در راستای خط دید ما قرار می گیرد (زاویه i نوددرجه می باشد) این حالت بهترین حالت تشخیص سیارات فرا خورشیدی به روش های غیر مستقیم میباشدو بهترین و بیشترین اطلاعات وقتی بدست می آیدکه مدارحرکت سیاره دراین حالت باشد.
۲-۲) در راستای مایل : در این حالت مدار یک سیاره زاویه ای با خط دید ما می سازد که بین صفر تا ۹۰ می باشد( زاویه«i» بین صفر تا نود می باشد) یعنی نه در راستای مایل و نه در راستای عمود بوده بلکه چیزی بین این دو است . در این حالت هم می توان به روش های مختلف سیارات را تشخیص داد حال هرچه زاویه «i» به ۹۰درجه نزدیکتر باشد شناسائی سیاره به روش های غیر مستقیم راحت تر می باشد و اطلاعاتی که بدست می آید دقیق تر می باشد .
۳- ۲) در راستای دیدما : در این حالت مدار حرکت سیاره صفحه ای را می سازد که عمود بر راستای دید ما می باشد. (زاویه «i» صفر درجه می باشد) در این حالت بجز روش مشاهده مستقیم به کمک روش های دیگر نمی توان براحتی سیاره را تشخیص داد .

شکل شماره ۴ – مدار یک سیاره سه حالت نسبت به زمین دارد

۳) روش های شناسائی سیارات فرا خورشیدی

سیارات سامانه خورشیدی نسبت به فواصل کیهانی فاصله کمی با ما داشته و بیشتر آنها حتی با چشم غیر مسلح هم دیده می شوند و به براحتی می توان سیاره را مشاهده کرد و با تلسکوپ های پیشرفته می توان سطح سیاره (اگر مانند سیاره ناهید مانعی همچون ابرهای دور سیاره نباشد) را رصد کرد و… 
ولی سیارات فراخورشیدی بر خلاف سیارات سامانه خورشیدی فاصله بسیار عظیمی نسبت به ما دارند ( هزاران و میلون ها برابر)در این فاصله عظیم بیشتر ستارگان با قوی ترین تلسکوپ ها هم به صورت نقاط ریزی دیده شده و نمی توان قرص ستاره را تشخیص داد چه برسد به سیاره هایش ، ولی به کمک انواع روش
های پیشرفته در طیف نگاری و نورسنجی و به کمک رصدخانه های عظیم زمینی و فضائی امروزه توانستند هزاران سیاره فرا خورشیدی را شناسائی کنند ( در نمودار شماره ۲ می توانید تعداد و درصد سیاره های کشف شده را بر حسب روش کشف آنها ببینید)مهمترین روش های مشاهده سیارات فرا خورشیدی
عبارتند از:
«تصویربرداری مستقیم» ، «روش گذر» ، «روش سرعت شعاعی »،«روش اختر سنجی» و «روش میکرولنزگرانشی»  

نمودار شماره ۲ – سیارات فراخورشیدی کشف شده بر حسب روش کشف

۴) تصویربرداری مستقیم

در این روش سیاره به طور مستقیم دیده و تصویربرداری می شود.با توجه به اندازه ستاره میزبان که «میلون ها و هزاران بار» ازسیاره اش بزرگتر بوده و «میلون ها و میلیاردها بار» درخشانتر  می باشد به کمک این روش تنها سیارات بسیار بزرگ را که به اندازه کافی از ستاره اشان دور بوده و به اندازه کافی درخشان هستند قابل مشاهده می باشند تاکنون تعداد بسیار اندکی ازسیارات فرا خورشیدی توسط این روش شناسائی شدند.( حدود ۵۰ سیاره از۵۰۰۰ سیاره کشف شده یعنی٪۱) امید میرود با کمک تلسکوپ ها و روش های جدید(کرونو گرافی)و ابزار آلات بسیار پیشرفته در آینده بتوان از تعداد بسیار بیشتری از این سیارات تصویر برداری کرد .

شکل شماره ۵ -نخستین عکس گرفته شده از یک سیاره فرا خورشیدی(eta Pictoris c ) توسط تلسکوپ زمینی VLT

۵)روش گذر

 در این روش هنگام عبور یک سیاره از مقابل ستاره مادرش اندکی ازنور ستاره کم می شود. که اگر این کاهش نورانیت حداکثر تا ۰۱/ درصدباشد به کمک ابزارهای نورسنجی می توان این کاهش نور را اندازه گرفت و بر اساس میزان کاهش نورستاره ابعاد سیاره را مشخص کرده و با اندازه گیری دوره تناوب کاهش نور ستاره دوره تناوب سیاره را مشخص کرد . همچنین به کمک این روش می توان ترکیبات جو سیاره را هم مشخص کرد از این رو این روش یکی ازموثرترین روش های شناخت سیارات فراخورشیدی میباشد و بیشتر رصدخانه های کشف سیارات فراخورشیدی ( زمینی یا فضائی) با استفاده از این روش سیارات را شناسائی می کنند.
این روش درمورد سیاراتی قابل اندازه گیری می باشدکه صفحه حرکت سیاره به گونه ای باشدکه گذر سیاره از زمین قابل مشاهده باشد.(شکل شماره ۶) همچنین با استفاده از این روش نمی توان جرم سیاره را مشخص کرد. از طرف دیگر باید به طور اتفاقی در همان موقع که سیاره عبور می کند تلسکوپ هم مشغول رصد همان ستاره باشد تا این پدیده را مشاهده کند .

شکل شماره ۶ – روش گذر برای شناسائی سیارات فراخورشیدی

۶)روش سرعت شعاعی

در هر سیستم دوتائی(ستاره های دوقلو ، یک ستاره و یک سیاره ، یک سیاره و قمرش و…) دو جسم به دور مرکز جرمشان می چرخند(برای مطالعه به مقاله “مکانیک مداری و قوانین کپلر(۲)مراجعه کنید) ولی چون ستاره بسیار بزرگتر ازسیاره می باشد مرکز جرم درنقطه ای نزدیک مرکز ستاره قرار دارد با این وجود وقتی ازدور به ستاره نگاه کنیم چرخش ستاره به دور مرکزجرم با ابزارهای رصدی بسیار پیشرفته قابل اندازه گیری میباشد (به کمک اثر دوپلر شکل شماره ۷) به کمک این روش جرم سیاره را هم می توان اندازه گرفت. از طرف دیگر در این روش لزومی ندارد که در موقع خاص(مانند گذر سیاره )ستاره را رصدکرد درهر موقع بارصدیک ستاره میتوان سیاره را تشخیص داد از این رو این روش یکی از موفق ترین روش های تشخیص سیارات فرا خورشیدی می باشد حدود نیمی از سیارات فرا خورشیدی به کمک روش سرعت شعاعی کشف شدندیکی از معایب این روش این است که سیاره بایدبه اندازه کافی بزرگ بوده و به ستاره خود نزدیک باشد.تا آشکار شود .

شکل شماره ۷ – روش سرعت شعاعی برای شناسائی سیارات فراخورشیدی

۴ـ نکات و اصطلاحاتی در باره سیاره های فرا خورشیدی

قبل ازبررسی مشهورترین و مهمترین سیاره های فرا خورشیدی لازم است چند نکته و اصطلاح را متذکر شویم. در این بخش به این موارد پرداخته و در بخش های بعد مهمترین سیاره های فرا خورشیدی ( همچنین سیاره های میزبان حیات ) را مورد مطالعه و بررسی قرار می دهیم .

۱) روش های نامگذاری سیارات فرا خورشیدی

در دنیای نجوم هر ستاره یک نام باید داشته باشد(همچنین هر جسم فضائی دیگر) حال این نام می تواند نام های قدیمی و شناخته شده باشد مانند: شباهنگ ، سهیل ، آلفا قنطورس و…و یا نام های علمی که مجموعه ای از اعداد و حروف می باشد مانند : HIP65426 ، PSR B1257+12 (در موردنامگذاری ستارگان و اجسام نجومی در یک مقاله جداگانه توضیح می دهیم )برای نام گذاری سیارات به این ترتیب عمل می کنیم: ( این روش نامگذاری سیارات فرا خورشیدی درماه ژوئیه ۲۰۱۴ توسط «اتحادیه بین المللی نجوم IAU » پیشنهاد شد)
ابتدا نام ستاره (نام علمی)را می نویسیم،درمرحله بعد برای اولین سیاره کشف شده حرف b را اضافه می کنیم.و برای دومین سیاره همان ستاره حرف c و …مانند WASP-1b،HD 47156b، ۵۵ Caancrid ،HD 47186c
اگر قمر برای سیاره ای کشف شود اولین قمر عدد یک دومین عدد ۲ و… مانند : Kepler-1625b1
در روش دیگر نام ستاره (بدون توجه به نام استاندارد آن ) را برحسب نام رصدخانه و یا کاشف آن می نویسیم بعد تعداد ستارگان دارای سیاره را که آن رصدخانه تا آن زمان توانست کشف کندنام گذاری مجدد کرده و بعد برای اولین سیاره b دومین c و … مانند : Kepler-1649c (« ۱۶۴۹مین»ستاره دارای سیاره که رصدخانه کپلر «Kepler » کشف کرد و این دومین سیاره از سامانه ستاره Kepler-1649 می باشد)

۲) قمرهای فراخورشیدی

قمرهای فراخورشیدی (extrasolar moon )قمرهائی هستند که بر گردسیاره های فراخورشیدی می چرخند. در سامانه خورشیدی سیاره های گازی(مشتری و زحل و…) ده ها قمر دارند پس طبیعی است که سیارات غول پیکر فرا خورشیدی(بخصوص سیارات عظیم الجثه)هم دارای قمر باشند.اهمیت قمرها زمانی بیشتر آشکار می شود که بسیاری از غول های گازی که در کمربند حیات قرار داشته ولی بخاطر نداشتن سطح جامد نمی توانند پذیرای حیات باشند اگر قمرهای بزرگی داشته باشند ( که چندان دور از انتظار نیست) این قمرها می توانند پذیرای حیات باشند . همچنین قمرهائی که خارج از کمربند حیات قرار داشته و به دور یک غول گازی در گردش می باشند به دلیل « گرمایش کِشندی» می توانند دمای مناسبی داشته و پذیرای حیات باشند. مانند قمر آیو که بخاطر گرمایش کِشندی سرشار از آتشفشان است. (برای مطالعه در موردنیروهای کِشندی و گرماش کشندی به مقاله های “ نیروی های کِشندی (۱)“ و “ نیروی های کِشندی(۲) “ مراجعه کنید) به گونه ای که امروزه بسیاری ازمنجمان و اختر زیست‌شناسان براین باورند که قمرهای فراخورشیدی نسبت به سیارات فراخورشیدی محیط مناسبتری برای حیات می باشند. همچنین همانند سیارات فراخورشیدی  کشف و مطالعه روی این قمرها اطلاعات گرانبهائی در مورد نحوه تشکیل قمرها به ما می دهد.
 از آنجائیکه این قمرها بسیار کوچک می باشند و بجای گردش به دور ستاره میزبان به دور سیاره می چرخند تشخیص و آشکار سازی آنها به مراتب مشکلتر می باشد با این وجود تعدادی از این قمرها که به دور سیاره های فرا خورشیدی غول پیکر می چرخند شناسائی شدند (مانند قمرKepler-1625b1 )

شکل شماره ۸ – تصویر واقعی از یک دیسکت گازی حول یک سیاره که به قمر تبدیل می شود

۳) سیاره های فرا کهکشانی

اولین سیاره هائی که دانشمندان روی آن مطالعه کردند سیاره های سامانه خورشیدی بود بعد از آن نوبت به سیاره های فراخورشیدی شد که با روش های مختلف هزاران عدد از آنها را کشف و روی آن مطالعه کردند .
تمام این سیاره ها درکهکشان راه شیری واقع شده است آن هم درفاصله نزدیک به ما (در مقایسه با ابعاد کیهانی) یعنی فاصله ای حداکثر تا ۲۵۰۰ سال نوری ، کشف سیاره هائی در کهکشان دیگر آن هم در حالی که نزدیکترین کهکشان به ما (کهکشان کلب اکبر)۰۰۰ر۲۵سال نوری با ما فاصله دارد بسیار مشکل و غیر ممکن می باشد بنابراین با وجود پیشرفته ترین دستگاه ها و ابزارآلات ، رصدمستقیم وحتی روش هائی مانند گذرو سرعت شعاعی و…با تکنولوژی فعلی قابل استفاده نیستند ودرآینده نزدیک هم این سیاره ها را نمی توان به طور مستقیم رصدکرد. این سیاره ها را سیاره های فرا کهکشانی می نامند (سیاره هائی در کهکشان دیگر)

۴) کشف سیاره های فرا کهکشانی

با وجودی که شناسائی و کشف سیاره های فرا کهکشانی با روش های فعلی( گذر و سرعت شعاعی و… ) غیر ممکن می باشد دانشمندان توانستند تعدادی سیاره را درکهکشان های دیگر شناسائی کنندنکته جالب وحیرت انگیزاین که اولین سیاره های فراکهکشانی را نه در کهکشان های نزدیک ،بلکه در کهکشانی دوردست در فاصله ۳/۸میلیارد سال نوری،آن هم نه یک یا چندسیاره بلکه میلیاردها سیاره که همه هم سیاره های سرگردان می باشند (اختروَش یک هستهٔ فعال و شدیدا نورانی و دوردست بوده که وابسته به یک کهکشان جوان می باشد) درمورد سیاره های سرگردان در قسمت بعد توضیح می دهیم)کشف کردند. ( شکل ۹ )
کشف این سیاره ها در اختروش دوردستی به نام« RX J1131–۱۲۳۱ » که در فاصله ۳/۸ میلیارد سال نوری از زمین قرار دارند صورت گرفت این سیاره ها به کمک تلسکوپ اشعه ایکس چاندرا و با روش«میکرولنزینگ » صورت گرفت.(روش میکرولنزیک برای شناسائی سیارات دور دست به کار می رود )

شکل شماره ۹ – تصویری واقعی از توده های ستاره ای در اطراف اختروش RX J1131–۱۲۳۱

۵) سیاره های بی ستاره (سرگردان)

سیاره بی‌ستاره(سیاره های سرگردان ، سیاره های یتیم) Starless planet‎ سیاره هائی هستند که وابستگی گرانشی به هیچ ستاره ای ندارند وبه طور مستقل در مداری به دور مرکزکهکشان می چرخند.(مانند ستاره ها)
آنچه تاکنون در مورد سیاره ها می دانستیم این بود که یک سیاره از بقایای یک ستاره درست شده و باید در مدار ستاره مادرش حرکت کند وجود سیاره هائی که هیچ ستاره مادری نداشته باشند یکی از شگفتی های عالم می باشد. هنوز نظریه جامع و کاملی در مورد چگونگی تشکیل این سیاره ها ارائه نشده است ولی دانشمندان حدس می زنند این سیاره ها یا مستقلا از ابرهای گاز و غبار شکل گرفتند و یا در ابتدا عضو یک سامانه بودند ولی بعدا بر اثر گرانش سیاره های همسایه یا … به بیرون از سامانه پرتاب شده و اخراج شدند
در مورد تعداد این سیاره ها هم هیچ توافقی وجود ندارد به طوری که تعداد آنها را بین دو برابر کل ستارگان کهکشان تا صدهزار برابر تخمین می زنند.با وجودی که شناسائی این قبیل سیاره ها بسیار مشکل می باشد( زیرا نوری ازخود ندارند و درتاریکی بسرمی برند)دانشمندان تعداد زیادی از آنها را با روش میکرولنزینگ یافته اند . 

شکل شماره  ۱۰ – تصویری هنری از یک سیاره سرگردان

۶) سیاره های میزبان های حیات (زیست پذیر)

یکی از مهمترین دلائل این که دانشمندان به دنبال یافتن سیاره های فرا خورشیدی می باشند یافتن سیاره مشابه زمین می باشد که بتواند میزبان حیات باشد.(در مورد زیست پذیر بودن یک سیاره در مقاله “ حیات فرا زمینی “ توضیح خواهیم داد همچنین در بخش ششم « ۶ـ سیارات زیست پذیر» تعدادی از سیارات میزبان حیات را معرفی می کنیم) یعنی شرایط مشابه زمین را داشته باشد.از آنجائی که مشخص کردن این که سیاره ای دقیقا زیست پذیرباشد نیاز به رصدهای دقیق و پیچیده ای (همچون رصددمای سیاره ،جو سیاره و…) دارد اخبار متناقضی در مورد زیست پذیر بودن بعضی سیارات منتشر میشود که بعدخلاف آن ثابت می شود.امید است با پروژه های تلسکوپ های عظیم فضائی و زمینی درآینده نزدیک بتوان زیست پذیر بودن سیاره ای را دقیقا مشخص کرد .

 ۵- مهمترین سیارات فرا خورشیدی

تاکنون بالغ بر ۵هزار سیاره فرا خورشیدی کشف شده است این سیارات درابعاد و اندازه ها،فواصل و…مختلف می باشند وهر روز هم به این لیست اضافه می شود طبیعی است که توضیح دادن درمورد همه سیارات کشف شده و ارائه یک لیست دراین مقاله نمی گنجد.دراین بخش تنها به بعضی از مهمترین سیارات فراخورشیدی که مهمتر میباشند اشاره کوتاهی کرده و درپایان مشخصات همه سیاره ها را در جدول شماره یک خلاصه میکنیم.
نکته : به علت اکتشافات پی درپی درموردسیارات فراخورشیدی این لیست ممکن است تغییر کندو به روزشود.

۱) اولین سیاره فرا خورشیدی کشف شده Gamma Cephei Ab

اولبن سیاره فرا خورشیدی که شناسائی شد و در واقع راه را برای بقیه سیارات فرا خورشیدی باز کرد سیاره Gamma Cephei Ab(گامای قیقاووس آبی)می باشد ستاره مادراین سیاره به فاصله ۴۵سال نوری و درصورت فلکی قیقاووس(به معنی پادشاه)قرار دارد.این سیاره درسال۱۹۸۸توسط سه اخترشناس کانادائی کشف شد ولی چون به علت نبود ابزارهای مناسب همان موقع تایید نشدو۱۴سال بعددر۲۴سپتامبر۲۰۰۲ تایید شد. در ماه دسامبر ۲۰۱۵ اتحادیه بین المللی نجوم(IAU )تصمیم گرفت برای بعضی نام ها با مشارکت کشورهای مختلف نام خاص انتخاب کند انجمن نجومی سوریه نام«Tadmor»(نام باستانی شهر پالمیرا )را برای سیارهGamma Cephei Ab پیشنهاد داد که مورد موافقتIAU قرار گرفت .

۲) سیاره فراخورشیدی کشف شده که منجر به دریافت جایزه نوبل شد  Pegasi 51 b

سومین سیاره فراخورشیدی به نام «پگاسوس بی۵۱» ۵۱ Pegasi b(سیاره ای درسامانه ستاره پگاسوس۵۱ (Pegasi 51 )در صورت فلکی اسب بزرگ در فاصله۵۰ سال نوری) توسط تیمی به سرپرستی «میشل مایور سوئیسی »و دو دانشمند دیگر «دیدیه کولوز سوئیسی- جیمز پیبل کانادائی» از دانشگاه برن سوئیس دراکتبر ۱۹۹۵به روش سرعت شعاعی کشف شد. این اولین مشتری داغی بود که کشف شد و کشف این سیاره همانطور که در بخش دوم شرح دادیم جایزه نوبل را برای کاشفانش به ارمغان آورد .( شکل شماره ۱۱)

شکل شماره ۱۱ – موقعیت سیاره پگاسوس۵۱ بی ( Pegasi 51 b ) در صورت فلکی اسب بالدار

۳) نزدیکترین سیاره کشف شده پروکسیما قنطورس بی Proxima Centauri b

پروکسیما قنطورس یک ستاره کوتوله قرمز(رده طیفی M) با فاصله ۴/۲۸سال نوری و نزدیک‌ترین ستاره به زمین پس ازخورشید است که در صورت فلکی قنطورس قرار دارد. در اوت سال ۲۰۱۶در اطراف این ستاره کوچک یک سیاره زمین سان با اندازه ای درحد زمین کشف شد که چون درکمربندحیات ستاره مادرش واقع شده (با فاصله ۷ میلون کیلومتری) می تواند پذیرای حیات باشد.این سیاره نزدیکترین سیاره فراخورشیدی به زمین می باشد .

   

 شکل شماره ۱۲ – نمای هنری از سطح  سیاره پروکسیما قنطورس بی

۴) دورترین و سردترین سیاره OGLE-2005-BLG-390Lb

OGLE-2005-BLG-390Lb یک سیاره سنگی است که۲۵۰۰سال نوری از زمین فاصله دارد و به طریق میکرولنز گرانشی در ۲۵ ژانویه ۲۰۰۶کشف شد این سیاره یک ابر زمین با جرم حدود ۵ برابر زمین می باشد و در بین سیارات فرا خورشیدی سردترین(با دمای ۲۲۰-) و دورترین (فاصله ۵۰۰ر۲۱سال نوری)سیاره ای است که کشف شده است. این سیاره در نزدیکی مرکز کهکشان قرار داشته و به روش میکرولنز گرانشی کشف شده است.  ستاره مادرش(OGLE-2005-BLG-390L )یک کوتوله سفید(با جرمی۲۲/خورشید)می باشد.فاصله این سیاره از ستاره مادرش درنقطه اوج ۴و نقطه حضیض۲واحد نجومی(هر واحد نجومی برابر فاصله زمین تاخورشید)میباشد.

۵) سامانه سیاره ایTRAPPIST-1،منظومه ای با بیشترین سیاره کمربندحیات

تراپیست یکTRAPPIST-1‎))یک ستاره کوتوله فرا سرد (ستارگان بسیار کوچکی با دمای سطحی۲۷۰۰ درجه ) می باشد که ۳۹سال نوری از زمین فاصله داشته و در اطرافش هفت سیاره فرا خورشیدی می چرخند : («TRAPPIST-1b» ، « TRAPPIST-1c» ، … ، « TRAPPIST-1h»)ستاره مادر این سیارات فقط ۸ درصدخورشید جرم دارد بزرگترین سیاره این مجموعه۳۷۴/۱و کوچکترین آنها۳۲۶/برابر زمین جرم دارد.فاصله دورترین سیاره  ۰۶۲/واحدنجومی(۰۰۰ر۲۷۵ر۹کیلومتر) ونزدیکترین سیاره ۰۱۲/واحدنجومی(۰۰۰ر۷۹۵ر۱کیلومتر)می باشد با توجه به فاصله این سیاره ها تا ستاره مادرشان دوره تناوب این سیاره ها از۱/۵روز(نزدیکترین سیاره )تا ۱۸/۷روز (دورترین سیاره )متغیر است.تمام مدار این سیاره ها را می توان درفاصله ای به اندازه یک ششم مدار عطارد جای دادبا توجه به اندازه سیاره ها و ستاره مرکزی و…به نوعی این سامانه را می توان یک «سامانه خورشیدی  مینیاتوری»نامید اهمیت این سامانه دراین است که در اطراف یک ستاره بیشترین سیاره کشف شده که سه سیاره  آن درکمربندحیات قرار دارند.این سیارات در ۲۰۱۵ با «روش گذر» توسط تلسکوپ تراپیست کشف شدند. 

شکل شماره ۱۳ – تصویری هنری از سامانه سیاره ای تراپیست یک

۶) داغ ترین سیاره فراخورشیدی KELT-9b

داغ ترین سیاره فراخورشیدی که تاکنون کشف شده است سیاره KELT-9b (کِلت-۹بی)با «دمای۴۳۰۰درجه»  می باشدکه ازدمای بسیاری ازستارگان بیشتر می باشد.این سیاره درفاصله۶۵۰سال نوری از زمین قرار داشته و حدود ۰۳۵/واحد نجومی(۰۰۰ر۲۰۰ر۵کیلومتر) از ستاره مادرش فاصله دارد دوره تناوب این سیاره حدود ۱/۵روز زمینی می باشد.شعاع این سیاره ۱/۸۹برابر مشتری ولی جرم آن ۲/۸۸برابر مشتری می باشد .این سیاره در تاریخ ۶ ژوئن ۲۰۱۶ توسط ستاره‌شناسان دانشگاه ایالتی اوهایو و دانشگاه وندربیلت کشف شد .
مادر این سیاره (ستاره KELT-9)ستاره ای است در دسته A که «غول سفیدنامیده می شود و ازنظرجرم و حجم حدود ۲/۵ برابر خورشید می باشد.دمای سطح این ستاره درحدود۹۷۰۰درجه می باشد .

۷) تاریک ترین سیاره ( سیاره ذغال گداخته ) TrES-2b

در فاصله ۷۵۰ سال نوری از زمین سیاره ای قرار دارد به نام TrES-2b که تقریبا شبیه خورشید ما میباشد (کوتوله زرد – رده طیفیG) در اطراف این ستاره یک سیاره به نام TrES-2b قرار دارد که چون تنها ۰۱۳/ نور دریافتی از ستاره را باز می تاباند بسیار تیره و تاریک دیده می شود. ولی این به معنی سرد بودن سطح آن نیست زیرا TrES-2b یک مشتری داغ می باشد که در فاصله حدود ۰۰۰ر۲۰۰ر۵ کیلومتری ستاره مادرش قرار داشته و دمای سطحی آن حدود۹۸۰درجه می باشد علت تیره و تار بودن آن بخاطرجوی سرشار ازسدیم و پتاسیم و اکسید تیتانیم می باشد که تمام طیف های نوری را جذب می کند. از طرف دیگر بخاطر نورقرمزی که منتشر می کند شبیه یک تکه ذغال داغ و گداخته دیده می شود از نظر اندازه تقریبا با مشتری برابری می کند. TrES-2bتاریک ترین سیاره فرا خورشیدی می باشد که در ۸ سپتامبر ۲۰۰۶ به روش ترانزیت کشف شد.

شکل شماره ۱۴ – تصویری هنری از سیاره TrES-2b

۸) کوچکترین سیاره فراخورشیدی Kepler-37b

با پیشرفت تکنولوژی امکان کشف سیارات هرچه کوچکتر فراهم می شود رکورد کوچکترین سیاره فراخورشیدی کشف شده مربوط می شود به سیاره فراخورشیدی Kepler-37b این سیاره در تاریخ ۲۰ فوریه ۲۰۱۳به روش گذر کشف شد. سیاره Kepler-37b با شعاع ۲۲۵۳ کیلومتر اندکی از ماه بزرگتر ولی از عطارد کوچکتر میباشد و حدود ۲۲مرتبه (از نظر حجمی) از زمین کوچکتر می باشد.با فاصله پانزده میلون کیلومتر ازستاره مادرش دارای دمای ۸۰۰ درجه بوده که طول سال آن فقط ۱۳روز می باشد.ستاره مادرشKepler-37 یک ستاره با اندازه ۸۰ ٪ خورشید و یک ستاره خورشیدمانندحساب می شودکه۲۱۰سال نوری از زمین فاصله دارد. همچنین در اطراف این ستاره دوسیاره دیگرنیز کشف شده که فاصله دورترین سیاره Kepler-37d تا ستاره مادرش ۳۰میلون کیلومتر میباشد.

شکل شماره ۱۵ – مقایسه سامانه سیاره ای kepler -37 با سامانه خورشیدی

۱۰) بزرگترین سیاره فرا خورشیدی KELT-11b

سیاره های پشمکی غول های گازی درحد مشتری و یا بزرگتر ولی با جرم و چگالی به مراتب کمتر می باشند یکی ازاین سیاره ها به نام KELT-11b می باشد که توسط چیاپس کشف شد و با وجودی که سه باراز مشتری بزرگتر بوده ولی۱۹/مشتری جرم دارد.این سیاره در۶جولای۲۰۱۶کشف شد.ستاره مادرش حدود۱/۴برابر خورشید جرم داشته و درگروه ستاره های شبیه خورشید (رده G8)حساب شده و۳۲۰سال نوری از زمین فاصله دارد.

جدول شماره ۱ – مشخصات تعدادی از سیاره های فراخورشیدی مهم

توضیحات جدول  : فاصله ها بر حسب سال نوری و مدار سیاره ها بر حسب واحد نجومی ( فاصله زمین از خورشید« ۱۵۰ میلون کیلومتر » می باشد .

۶- نکاتی در مورد سیاره های زیست پذیر 

سیارهای زیست پذیر یا سیارات میزبان حیات سیاره هائی هستند که بتوانند حیات را پشتیبانی کنند(البته حیات ازنوع زمینی که تنها حیات شناخته شده است) یعنی شرایط در آنها به گونه ای باشد که حیات بتواند شکل بگیرد (نه آن که حتما شکل گرفته باشد)دراین بخش نکاتی را در مورد سیارات زیست پذیر و شرایط آنها توضیح داده و در بخش بعدی (۷- معرفی سیارات زیست پذیر)به معرفی تعدادی از این سیاره ها می پردازیم . همچنین درمقاله های “حیات فرا زمینی“ و تمدن و هوش فرا زمینی“ در این مورد بیشتر توضیح میدهیم.

۱) سیاره های میزبان های حیات(زیست پذیر) و شرایط آنها

یکی از مهمترین دلائل این که دانشمندان به دنبال یافتن سیاره های فرا خورشیدی می باشند یافتن سیاره های زیست پذیر می باشد در قدم اول باید پیدا کنندچه سیاراتی قابلیت ایجاد حیات را دارند و درمرحله بعدبه دنبال سیاره هائی بگردندکه حیات در آنها شروع شده(حتی ازنوع میکروسکوپی) و درحال تکوین می باشد و در آخر به دنبال حیات پیشرفته و حتی موجودات باهوش (هوش فرا زمینی ) و حتی تمدن فرا زمینی باشند . یک سیاره زیست پذیر باید این شرایط را داشته باشد : « دمای مناسب » ، « آب مایع » ، « جو مناسب » ، « عناصر لازم برای تولید مولکول های اساسی حیات» و… « دور بودن از خطرهائی که حیات را تهدید می کند »
برای این که یک سیاره بتواند این شرایط را داشته باشد:«در منطقه حیات پذیر کهکشان واقع شده باشد»،« در اطراف ستاره مناسبی بچرخد»،«در کمربندحیات ستاره واقع باشد» و «خود سیاره شرایطش را داشته باشد»

۲) معیارهای زمینی  

معیار زیست پذیری تنها بر اساس آنچه از حیات زمینی می دانیم در نظر گرفته شده است یعنی با توجه به این که حیات در زمین چگونه تکامل پیدا کرده و موجودات زنده کنونی چگونه زندگی می کنند و چه چیزی موجب مرگ آنها می شود(آنچه دانش زیست شناسی در این مورد می گوید)درحالی که ممکن است گونه ها و حیاتی غیر از حیات زمینی وجود داشته باشددر این صورت دیگر لزومی ندارد زیست پذیری را فقط در کمربند حیات و… وجود آب جستجو کنیم . زیرا اگر حیات از نوع دیگری موجود باشد می تواند در دماهای بسیار پائین و یا بسیار بالا ، بدون وجود آب مایع و… به گونه ای که حتی در فکر ما نیز نمی گنجد رشد و نمو کند ولی چون ما چیزی در باره این نوع حیات نمی دانیم فرض را بر حیات زمینی می گذاریم .

۲) سیاره یا قمر

حتی اگر سیاره ای که در کمربند حیات قرار دارد یک غول گازی و سیاره نامناسب باشد همیشه این احتمال وجود داردکه سیاره قمری زمین سان داشته باشد و روی این قمر حیات وجود داشته باشد. در واقع بسیاری از دانشمندان اعتقاد دارند قمرهای فرا خورشیدی می تواند محیط مناسبتری حتی نسبت به سیاره ها باشد.

۳) چقدر شبیه زمین

باید توجه کنیم که هیچکدام از سیاره های زیست پذیر که معرفی میشوند به طور کامل شبیه زمین نبوده ولی شبیه ترین سیاره ها نسبت به زمین میباشند. با این حال نمی توان گفت حیات حتما درآنها وجود دارد .

۴) تصویر سیارهای فراخورشیدی

 با وجود فناوری پیشرفته تشخیص سیارات فرا خورشیدی ازحدود یک درصد سیارات فراخورشیدی به طور مستقیم تصویر برداری شده و آن تصاویر هم سیاره را به صورت نقاط بسیارریزی نشان میدهد.بنابراین از هیچ سیاره فراخورشیدی مانندسیاره های سامانه خورشیدی تصویری کامل که شکل وشمایل سیاره را نشان دهد وجود ندارد و تصاویری که در اینترنت و … مشاهده می شود ساختگی است.(شکل شماره ۱۶)

شکل شماره ۱۶ – تفاوت تصاویر واقعی و ساختگی از سیارات فرا خورشیدی

۵) کمربندحیات دراطراف کوتوله های قرمز

 سیاره هائی که در اطراف کوتوله های قرمز می چرخند کمربند حیات آنها باید به ستاره مادر نزدیک باشد و این دو خط عمده دارد نخست این که اشعه های ایکس ساطع شده از سطح ستاره مادر به سیاره رسیده و این می تواند حیات را نابودکندودیگر نزدیکی بیش ازحدسیاره به ستاره می تواند سیاره را دچار«قفل کِشندی» کندو این به معنی آن می باشدکه یک طرف سیاره داغ وجهنم و طرف دیگرش سرد و یخبندان می باشد.(شکل ۱۷)

  

شکل شماره ۱۷ – کمربند حیات در اطراف کوتوله های قرمز در داخل کمربند « قفل کِشندی » واقع شده است .

۷- معرفی سیاره های زیست پذیر

در بخش قبلی(۶- نکاتی در مورد سیاره های زیست پذیر ) در مورد شرایط سیاره های زیست پذیر توضیح مختصری دادیم . در این بخش به طورخلاصه در مورد تعدادی از این سیاره ها توضیح داده و درپایان تمام آن ها را درجدول شماره دو فهرست می کنیم .
نکته مهم : به علت کشفیات پی در پی در مورد سیارات فرا خورشیدی بخصوص سیارات زیست پذیر این بخش و جدول آن در آینده تغییر کرده و به روز می شود .

۱) لویتِن بی (Luyten b)

لویتِن بی ((Luyten b یک ابر زمین بوده که ۲/۹برابر زمین جرم دارد.این سیاره در ۱۷مارس ۲۰۱۷ کشف شد و یکی از شبیه ترین سیارات فرا خورشیدی نسبت به زمین می باشد ستاره مادرش(Luyten  ) یک کوتوله سرخ بوده که یک چهارم خورشید جرم داشته و در صورت فلکی «خرس کوچک» قرار دارد.
سیاره Luyten b با فاصله ای برابر یک چهارم فاصله زمین تا خورشید در کمربند حیات ستاره مادرش قرار دارد از این رو از نظر آب و هوا بسیار به زمین نزدیک می باشد. Luyten b با داشتن دمای مناسب و آب کافی یکی از گزینه های احتمالی حیات فرا زمینی و حتی هوش و تمدن  فرازمینی می باشد از این رو در اکتبر ۲۰۱۷ و اکتبر ۲۰۱۸ از طرف سازمان غیر انتفاعی MTEI پیام های دوستی و موسیقی و…به سوی این سیاره فرستاده شد.
با وجود همه اینها مانند همه سیاراتی که در کمربند کوتوله های قرمز قرار دارند ( بخش قبل – شکل شماره ۱۷) امکان قفل شدگی گرانشی و دریافت تابش های قوی ایکس که حیات را به مخاطره می اندازد وجود دارد .

۲) کاپتین بی (Kapteyn b)

«کاپتین بی »( Kapteyn b) یک ابر زمین بزرگ بوده که ۴/۸برابر زمین جرم داشته و در ژوئن۲۰۱۴کشف شد. ستاره مادرش «کاپتین » (Kapteyn) با فاصله۱۲/۸سال نوری از زمین و در صورت فلکی ترازو قرار داشته و یکی از نزدیکترین ستارگان به زمین می باشد این ستاره یک کوتوله سرخ بوده که اندکی بیش از یک چهارم خورشید جرم دارد . سیاره Kapteyn b با فاصله ۲۵میلون کیلومتر از ستاره مادرش تقریبا در منطقه حیات پذیر  قرار داشته با وجودی که دمای تعادلش « ۶۸-» می باشد ولی چون سیاره بزرگی می باشد اگر جو ضخیم و گازهای گلخانه ای به اندازه کافی داشته باشد می تواند دمای مناسب برای نگاه داشتن آب مایع داشته را باشد. ولی این موضوع (داشتن جو ضخیم و گازهای گلخانه ای) هنوز مشخص نشده است .
از دیگر نقاط قوت این سیاره و ستاره مادرش این می باشدکه۱۱میلیارد سال سن دارند( بیش از دو برابر زمین و خورشید) و اگر شرایط حیات کاملا مهیا بوده و حیات شروع شده باشد خیلی بیشتر از زمین فرصت برای تکامل حیات داشته به طوری که می تواند دارای تمدن بسیار پیشرفته ای هم باشد . 

۳) گلیز ۶۶۷سی‌سی (Gliese 667 Cc)

گلیز ۶۶۷سی‌سی(Gliese 667 Cc)یک دیگر ازسیاره های فراخورشیدی میزبان حیات می باشد. این سیاره در۲۱نوامبر۲۰۱۱توسط «سازمان رصدخانه جنوبی اروپا» کشف شد ستاره مادرش یک کوتوله قرمز بوده که در صورت فلکی کژدم قرار دارد جرم این ستاره۳۱/ جرم خورشید(کمتر ازیک سوم) می باشد .
سیاره  Gliese 667 Cc یک ابر زمین بزرگ با جرمی حدود ۴ تا ۵ برابر جرم زمین (شعاع آن ۹۸۱۱کیلومتر) حدود ۲۵میلون کیلومتر از ستاره مادرش فاصله دارد (یک ششم مدار زمین ) که این فاصله درکمربند زیست ستاره محسوب می شود چون دمای تعادلش حدود سه درجه می باشد به احتمال قوی آب مایع در آن جاری است . چون فاصله نزدیکتری هم دارد امید می رود با تلسکوپ های فوق العاده  زمینی یا فضائی (دربخش هشتم و نهم )که در آینده ساخته می شودبتوان جو آن را کامل تر بررسی کرده و حتی از سطح آن تصویر برداری کرد.تا به بسیاری ازپرسش ها پاسخ داده شود. از نکات ضعف آن این است که این سیاره و ستاره مادرش بیش از۲ میلیارد سال عمر ندارد و ممکن است هنوز برای شروع و تکامل حیات خیلی زود باشد .

۴) کپلر ۱۸۶ اف (Kepler 186f )

این سیاره یکی از اولین سیاره های فرا خورشیدی می باشد که می تواند از حیات پشتیبانی کند . همانطور که از نامش پیداست این سیاره به دور ستاره Kepler 186 که یک کوتوله قرمز با جرمی نصف خورشید است می چرخد و پنجمین سیاره در سامانه ستاره ای خودش می باشد.با توجه به فاصله این سیاره از ستاره مادرش تنها۳۰درصدازنوری که زمین ازخورشید دریافت می کند به سطح این سیاره می رسد بنابراین باید خیلی سردتر از زمین باشد ولی در صورتی که جوی ضخیم وگازهای گلخانه های به اندازه کافی داشته باشد میتواند میزبان حیات باشدهمچنین ممکن است حیات دراین سیاره مطابق الگوی آب و هوائی اش تکامل یافته باشد.

۵) کپلر ۲۲ بی (Kepler 22b)

اولین سیاره فراخورشیدی قابل زیست که توسط تلسوپ فضائی کپلر کشف شد کپلر۲۲ بی(Kepler 22b) بود. شعاع این سیاره حدود ۲/۴ برابر زمین می باشد ولی جرم آن هنوز نامشخص است اگر کپلر۲۲بی چگالی تقریبا برابر زمین داشته باشدجرم آن تقریبا ۱۳برابر زمین می باشد و با این مقدار جرم ممکن است یک سیاره گازی باشد تا یک سیاره سنگی ، ولی از نقاط قوت این سیاره این است که در منطقه قابل سکونت یک ستاره خورشیدسان قرار دارد(ستاره مادرش Kepler 22 یک ستاره تقریبا هم اندازه خورشید می باشد که با ۶۰۰سال نوری از زمین در صورت فلکی« ماکیان» قرار دارد) فاصله این سیاره از ستاره مادرش حدود۱۳۰میلون کیلومتر می باشد که با اختلاف کمی برابر فاصله زمین تا خورشید است دمای تعادل آن « ۱۱- » در جه می باشد که در مقابل دمای تعادل زمین«۱۸- »به احتمال قوی همانند زمین دارای آب مایع می باشد ولی دانشمندان حدس می زنند که این سیاره ممکن است یک جهان اقیانوسی(سیاره هائی که تمام سطح آنها یک اقیانوس بزرگ است) باشد در این صورت نمی تواند یک حیات پیشرفته و هوش فرا زمینی را پشتیبانی کند .

۶) کپلر ۴۵۲ بی (Kepler 452b )

این سیاره در سال۲۰۱۵کشف شد و از نظر تقسیم بندی سیاره ای در ردیف ابر زمین ها قرار می گیرد که ۵۰ درصد از زمین بزرگتر می باشد.ستاره مادرش یک ستاره خورشیدسان(رده طیفی G)می باشدکه تقریبا هم اندازه خورشید می باشد و فاصله سیاره هم تقریبا به اندازه فاصله زمین ازخورشید بوده به طوری که یک سال این سیاره ۳۸۵روز بوده که کمی ازسال زمینی بیشتر می باشد. سیاره Kepler 452b نسبت به زمین ۱۰درصد بیشتر انرژی از ستاره مادرش دریافت می کندبقیه موارد آن هم کمابیش شبیه زمین می باشد.
کشف این سیاره شور و شعفی فراوان در بین دانشمندان ایجاد کرد ، آنها زمین دوم را یافته بودند ولی برای اطمیان از وجود حیات بایدجو سیاره مشخص شودوحتی الامکان تصویربرداری مستقیم ازسیاره انجام شود که به علت فاصله زیاد آن(۱۴۰۰سال نوری) این کار نه امروزه و نه در آینده نزدیک امکان پذیر نمی باشد . همچنین ستاره مادرش هم یک میلیارد سال ازخورشید پیرتر است ودرخشندگی بیشتری دارد(هرچه ستاره پیرتر شده و به مرحله غول سرخی برسد درخشندگی و گرمائی که آزادمی کندبیشتر می شود) و امکان دارد بزودی به عول سرخ تبدیل شود بدبینانه ترین احتمال این است کهKepler 452b هم اکنون بسیار داغ شده و بجای سیاره ای مانند زمین به جهنمی مانند ناهید تبدیل شده است .

۷) جدول مقایسه سیارات زیست پذیر

طبیعتا در این بخش نمی توانستیم تمام سیارات زیست پذیر را معرفی کنیم.درجدول شماره دو مشخصات سیاره های فراخورشیدی زیست پذیری که تا اینجا از آن نام برده و تعدادی از سیارات دیگر را فهرست کرده و در شکل شماره ۱۸هم حجم این سیارات را با زمین مقایسه کردیم . 

جدول شماره ۲ – مشخصات تعدادی از سیاره های فرا خورشیدی زیست پذیر

توضیحات جدول  : فاصله ها بر حسب سال نوری و مدار سیاره ها بر حسب واحد نجومی ( فاصله زمین از خورشید« ۱۵۰ میلون کیلومتر » می باشد .

شکل شماره ۱۸ – مقایسه اندازه تعدادی از سیارات زیست پذیر با زمین

۸ ـ رصدخانه های زمینی شناسائی سیارات فرا خورشیدی

برای شناسائی و کشف سیاره های فراخورشیدی نیاز به رصدخانه و تلسکوپ و ابزارهای رصدی می باشد تعدادی از این رصدخانه ها در روی زمین (رصدخانه های زمینی) و تعدادی هم درفضا (رصدخانه های فضائی) کار گذاشته شده است.دراین بخش درمورد رصدخانه های زمینی توصیح مختصری داده و درمقاله “رصدخانه های زمینی“ توضیح کاملتری می دهیم.آنچه در این بخش می آوریم در واقع فشرده ای از مقاله فوق می باشد همچنین در بخش بعدی در مورد رصدخانه های فضائی توضیح می دهیم.

۱)شرایط احداث و بهترین مکان های ساخت رصدخانه های زمینی  

بزرگترین مانع رصد در روی زمین ،جو زمین می باشد که با ایجاد موانعی همچون «اعوجاج جوی(تاثیراغتشاشات جوی در رصد»، «آلودگی هوا»،« آلودگی نوری » ، « ابر و رطوبت » و…مانع رصد می شود.برای غلبه برموانعی که جو زمین ایجاد می کند ضمن استفاده از روش هائی مانند «اپتیک سازگار» (که برای جلوگیری از اعوجاج تصاویر ناشی از اغتشاشات جوی به کار می رود) رصدخانه ها و تلسکوپ ها را در نقاط مرتفع و به دور از آلودگی نوری و آلودگی هوا و ابر و رطوبت قرار می دهند.بهترین نقاط کوه های بلند واقع دربیابان های خشک و نقاط کویری می باشد مناطقی مانند «بیابان آتاکامای شیلی» ، «کوه آتشفشانی مائوناکی(جزایر هاوائی)» ، « کوه های خشک و بلند ایالت آریزونای آمریکا »،«جزایر قناری »،«کویر آفریقای جنوبی» و… می باشد .

۲) بهترین سایت های رصدی

امروزه سازمان های فضائی (ناسا،اسا و…) ترجیح می دهند نقاط مناسب را در مناسبترین مکان های روی زمین(هر چند در کشورخودشان نباشد) انتخاب کرده و همه تلسکوپ های خود را در آنجا قرار دهند . به چنین مکان هائی «سایت های رصدی»می گویند مشهورترین سایت های رصدی که بزرگترین و مهمترین تلسکوپ های جهان در آنجا قرار دارد عبارتند از :« لاسیلا(واقع در کویر آتاکامای شیلی و متعلق به سازمان رصدخانه جنوبی اروپا ESO »، «پارانال(بیابان آکاتاما متعلق به ESO)» ، «لانود چاجاننتور(بیابان آکاتاما متعلق به ESO)» ، «موناکی(جزیره هاوائی آمریکا )»،«فردلارنس ویپل (کوه هاپکیز ، جورجیا آمریکا) »،« کوه گراهام(آریزونا آمریکا)» ، «سایت صخره بچه ها(جزایر قناری اسپانیا )» و…همینطور سایت هائی که در بیابان های دیگر جهان است.

۳) مهمترین رصدخانه هائی که به شناسائی سیارات فرا خورشیدی کمک می کنند .

باید متوجه بود که تلسکوپ ها و رصدخانه های زمینی معمولا برای یک کار اختصاصی ساخته نشده اند آنها آسمان را کاوش کرده و اجسام نجومی را رصد می کنند این کاوش ها از : مطالعه اجسام واقع در سامانه خورشیدی (سیاره ها ، سیارک ها ، دنباله دارها و…)،ستارگان و اجسام کهکشان راه شیری،مطالعه کهکشان های دور و … بعضی از این رصدخانه ها برای مطالعه و بررسی سیارات فرا خورشیدی امکانات بیشتری داشته و وقت بیشتری می گذارند که در اینجا به چند نمونه اشاره می کنیم .
۳-۱)تلسکوپ های کُک W. M. Keck : این۲تلسکوپ با آینه های عظیم۱۰متری که درسایت رصدی مونوکی قراردارندازمعروفترین و مهمترین تلسکوپ های زمینی بوده که توانستندسیارات فراخورشیدی زیادی کشف کنند. همچنین بسیاری ازسیاراتی که تلسکوپ های دیگر مثل«کپلر»کشف می کنند ابتدا به عنوان نامزد معرفی کرده و بعد از تایید توسط این تلسکوپ ها به عنوان یک سیاره فراخورشیدی معرفی می شوند .
۳-۲) تلسکوپ های VLT : نام چهار تلسکوپ است که متعلق به «سازمان رصدخانه های جنوب اروپاESO » بوده و در سایت رصدی پارانال واقع می باشند این تلسکوپ ها با آینه های ۸/۲ متری در زمره بزرگترین تلسکوپ های جهان هستند.یکی از مهمترین کارهای این تلسکوپ ها مشخص کردن جو سیارات فراخورشیدی است .
۳-۳) پروژه تلسکوپ های رباتیکKELT(کِلت) :هدف از اجرای این پروژه جستجوی رباتیک(اتوماتیک)سیارات فراخورشیدی میباشد این پروژه شامل دو رصدخانه است یکی درنیمکره شمالی«کلت شمالی(KELT-North)»  که در آریزونای آمریکا واقع است.و دیگری درنیمکره جنوبی«کلت جنوبی(KELT- South)» که درنزدیکی شهر ساترلند آفریقای جنوبی می باشد. این پروژه توسط :دانشگاه ایالتی اوهایو ، گروه نجوم دانشگاه واندربیلت ،رصدخانه آفریقای جنوبی و…اداره میشودکه تاکنون تعداد زیادی ازسیارات فرا خورشیدی را کشف کرده است.

۴) رصدخانه های آینده

همچنین تلسکوپ های عظیمی در آینده قرار است ساخته شود(بسیاری درحال ساخت بوده و در آینده تکمیل می شود)که قطر تلسکوپ آنها چندین برابر(تا حدود۴برابر) تلسکوپ های فعلی است یکی از اهداف ساخت این تلسکوپ ها مشاهده مستقیم سیارت فراخورشیدی می باشد.تا دانشمندان بتوانندجو سیاره و مشخصات آنها را با دقت بسیار بیشتری رصدکنند.از جمله این تلسکوپ ها به موارد زیر میتوان اشاره کرد :
«تلسکوپ فوق العاده بزرگ ESO(آینه۳۹متری-واقع درآتاکامای شیلی)»،«تلسکوپ بزرگ ماژلان (ناسا ، آینه ۲۴/۵متر،واقع درآتاکامای شیلی)»،«تلسکوپ TMTناسا( آینه۳۰ متر درموناکی) » و….

۹ـ رصدخانه های فضائی شناسائی سیارات فرا خورشیدی

شناسائی و پیدا کردن سیارات فرا خورشیدی عملی است بسیار مشکل که فقط در سال های اخیر به کمک تکنولوژی پیشرفته در ابزارهای رصدی این کار ممکن شده است.در بخش قبلی در مورد رصدخانه های زمینی شناسائی سیارات فراخورشیدی توضیح دادیم در این بخش در مورد رصدخانه ها و تلسکوپ های فضائی شناسائی سیارات فرا خورشیدی توضیح بسیار مختصری می دهیم . آنچه در این بخش در مورد آن توضیح می دهم خلاصه و فشرده ای از مقاله “رصد سیارات فراخورشیدی به کمک ماهواره “ می باشد .

۱) چرا رصدخانه های فضائی

اولین سوالی که مطرح می شود این است که چرا با وجود این که ساخت تلسکوپ و ابزارهای رصدی در روی زمین بسیار راحت تر می باشد با خرج میلیاردها دلار و مشقت فراوان رصدخانه هائی ساخته و در فضا قرار می دهند؟ در مقاله “ماهواره های نجومی (۱) طیف مرئی “ در مورد دلائل ساخت رصدخانه های فضائی در طیف مرئی (که نسبت به جو زمین شفاف است) توضیح دادیم دراینجا فقط اشاره ای به پاره ای ازاین دلائل می کنیم . تلسکوپ ها و رصدخانه های فضائی این مزایا را نسبت به تلسکوپ های زمینی دارند :
۱-۱) هوای همیشه صاف و بدون ابر در فضا : در بسیاری ار مواقع ابرها مانع رصد می شوند در حالی که در فضا دیگر ابری وجود ندارد که مانع از رصد بشود .
۱-۲) گرد و غبار و هوای آلوده : آلودگی هوا یکی از بزرگترین مشکلات جامعه ما می باشد همچنین یکی از بزرگترین مشکلات و معضلات رصد می باشد علاوه بر آن گرد و غبار موجود در هوا هم با کاهش کیفیت دید جلو رصد را می گیرد در این شرایط کیفیت تصاویر بشدت کاهش می بابد .
۱-۳) رطوبت موجود در هوا : رطوبت موجود در هوا نیز به طور مستقیم و غیر مستقیم روی کیفیت تصاویر اثر گذاشته و مانع از تصاویر خوب می شود .
۱-۴) اغتشاسات جوی : جو زمین و هوای بالاسر ما از لایه های مختلفی تشکیل شده اند دمای این لایه ها یکسان نبوده و متفاوت می باشد همین مسئله باعث می شود نور ستارگان و اجسام آسمان که به زمین می رسند در عبور از لایه های مختلف هوا شکست پیدا کرده و تصاویر را دچار اعوجاج کنند. همین پدیده باعث  چشمک زدن ستاره ها می شود.اغتشاشات جوی بزرگترین مانع یک رصدسالم  می باشد .

۳) روش های رفع مشکل رصدهای نجومی

مشکلاتی که در باره تلسکوپ های زمینی برشمردیم تا حدود زیادی می توان برطرف کرد . رصدخانه ها را می توان به نقاط دور از شهرها و روستاها و آلودگی نوری و هوا و… انتقال داد همچنین می توان رصدخانه ها را بر فراز کوه های بلند و مناطق خشک و بدون ابر و رطوبت ایجاد کرد.همچنین اغتشاشات جوی را هم می توان به کمک روشی به نام« اپتیک سازگار» بهبود بخشید با این حال رصدخانه ها و تلسکوپ های فضائی علی رغم ایراداتی که دارند دیدی به مراتب بهتر و تصاویر درخشانتری نسبت به تلسکوپ های زمینی دارند. بیشترین مزیت آنها هم همان نبودن اغتشاشات جوی در فضا می باشد بنابر این با وجودی که آینه تلسکوپ های بزرگ زمینی بیش از ۴ برابر آینه تلسکوپ فضائی هابل می باشد تصاویر هابل بسیار درخشانتر از تصاویر تلسکوپ های زمینی می باشد. 

شکل شماره ۱۹ – تفاوت تصویر گرفته شده از چند جسم گسترده با وجود اغتشاشات جوی ( و بدون استفاده از «اپتیک سازگار») و بدون وجود اغتشاشات جوی (یا با وجود اغتشاشات جوی ولی استفاده از روش « اپتیک سازگار » )

۴) مهمترین تلسکوپ های فضائی شناسائی سیارات فرا خورشیدی

با شروع رصدهای سیارات فراخورشیدی روش های مختلفی برای شناسائی این سیارات بوجود آمدو به دلائلی که شرح داده شددانشمندان تصمیم گرفتندبرای شناسائی این سیارات ازرصدخانه های فضائی استفاده کنند مهمترین رصدخانه هاو تلسکوپ های فضائی که تاکنون برای این منظور استفاده شده است ازاین قرار است :
۴-۱) ماهواره کورت CoRoT  : کورتCoRoT اولین ماهواره شناسائی سیارات فراخورشیدی بودکه در« ۲۷ دسامبر۲۰۰۶» ازطرف آژانس فضایی اروپا(ESA) ودیگر شرکای بین المللی برای مطالعه سیارات فراخورشیدی به مدار قطبی خورشیدآهنگ فرستاده شدو تا پایان ماموریت خود در ۱۷ژوئن ۲۰۱۴ صدها سیاره فراخورشیدی را کشف کرد.روش شناسائی کورت بر پایه « روش گذر سیاره ای » بود .
۴-۲) رصدخانه فضائی کپلرKepler :تلسکوپ فضائی کپلر یک تلسکوپ مخصوص شناسائی وشکار سیارات فراخورشیدی میباشد که متعلق به ناسا بوده و در تاریخ ۷ مارس۲۰۰۹به فضا پرتاب شده و درنقطه لاگرانژیL2 قرارگرفت.و تا پایان ماموریت خود توانست حدود۲۷۲۳سیاره فرا خورشیدی را شناسائی کند بدین گونه کپلر انقلابی عظیم در شناخت سیارات فرا خورشیدی ایجاد کرد.روش کارکپلر هم بر مبنای گذرسیارات بود.
۴-۳) ماهواره تِسTESS : ماهواره تِس ماهواره ای متعلق به ناسا بوده که جایگزین تلسکوپ کپلر شد. تلسکوپ TESS بسیار پیشرفته تر از کپلر بوده و امکانات بسیار بیشتری هم دارد.درحالی که کپلر۱۵۰هزار ستاره را در بخش کوچکی از آسمان زیر نظرگرفته بود TESSتمام آسمان را زیر نظر دارد درحالی که کپلر۲۷۰۰ سیاره را کشف کرد امید می رود TESSحداقل ۰۰۰ر۲۰سیاره را بتواندکشف کند.
۴-۴) تلسکوپ چیاپس CHEOPS : ماهواره چیاپس به همت دانشگاه برن سوئیس و حمایت آژانس فضائی اروپا ساخته و در ۱۸سپتامبر ۲۰۱۹درمدار لئو و در ارتفاع حدود ۷۱۵کیلومتری زمین قرارگرفت برخلاف (کورت،کپلر وتس)که سیاره های فراخورشیدی جدیدی کشف می کنندچیاپس با استفاده از اطلاعات تلسکوپ های دیگر و با دانستن زمان گذر سیاره از مقابل ستاره میزبان جرم و اندازه سیاره را دقیقا (با دقت بسیار بالا) تعیین کرده و به این وسیله دانشمندان می توانند چگالی سیاره را بدقت بدست آورده و موادسازنده سیاره را حدس بزنند.

۵) رصدخانه های آینده شکار سیارات فرا خورشیدی

به منظورپیدا کردن تعدادبیشتری ازسیارات فراخورشیدی و همچنین مطالعه دقیقتر این سیارات وامکان مشاهده مستقیم و رصددقیق جو این سیارات و اندازه گیری مقدار و نوع گازهای جو که برای « تشخیص حیات » ضروری میباشدباید تلسکوپ هائی بسیار بزرگتر و پیشرفته تر ازتلسکوپ های کنونی ساخته و به فضا فرستاده شوند این کار در حال انجام شدن است و تا ده بیست سال آینده تلسکوپ هائی بسیار قدرتمند به فضا فرستاده خواهند شد که با مشاهده بسیاری از سیارات زمین مانند بتوانند سیاره همانند زمین که مناسب حیات باشد پیدا کنند از جمله این تلسکوپ ها به موارد زیر می توان اشاره کرد :
۵-۱) تلسکوپ فضائی پلاتو PLATO : که متعلق بهESA بوده و قرار است تا سال ۲۰۲۶ پرتاب شود .
۵-۲) تلسکوپ فضائی آریلARIEL  : آریل هم به ESA تعلق داشته و قرار است تا سال ۲۰۲۹ پرتاب شود .
۵-۳) تلسکوپ فضایی هاب‌ای‌ایکس (HabEx) : متعلق به ناسا که تا سال ۲۰۳۵ قرار است پرتاب شود .
۵-۴) تلسکوپ فضایی اوریجنز (Origins) : اوریجنز یکی دیگر از تلسکوپ های فضائی ناسا می باشد که برای شناسائی سیارات فرا خورشیدی قرار است تا سال ۲۰۳۵ به نقطه لاگرانژی L2 فرستاده شود .
نکته :تمام این تلسکوپ ها به جای مدارزمین به نقطه لاگرانژی L2(بین زمین و خورشید) فرستاده می شوند.

 

 شکل شماره ۲۰- مهمترین رصدخانه های رصدکننده سیارات فرا خورشیدی

 ۱۲- خلاصه مطلب

در مقاله “سیارات فراخورشیدی (۱) “ مطالب مختلفی در رابطه با سیارات فراخورشیدی گفتیم و در این مقاله که در واقع ادامه مقاله فوق می باشد موضوع را از نقطه نظر دیگر ادامه می دهیم یعنی بیشتر به معرفی سیارات فرا خورشیدی کشف شده می پردازیم .

۱) تاریخچه سیارات فرا خورشیدی

اصطلاح سیارات فرا خورشیدی حدود ۳۰ سال است که بر سر زبان ها افتاده است (تا سال۲۰۲۱ – ۱۴۰۰) ولی ایده سیاره ای که دور ستاره ای دیگر می گردد به صدها و بلکه هزاران سال پیش برمی گردد . در واقع اولین کسی که موضوع سیارات فراخورشیدی را مطرح کرد کشیش و فیلسوف و کیهان‌شناس ایتالیایی « جوردانو برونو » بود.که به همین دلیل جانش را از دست داد ( زنده زنده در آتش سوزانده شد)در قرن هیجدهم هم کسانی مدعی دیدن سیارات فراخورشیدی شدند ولی معلوم شد همه اشتباه می کنند( چون با تکنولوژی آن زمان امکان نداشت) و…در واقع اولین سیاره های فرا خورشیدی بعد از سال ۱۹۸۹ دیده شدند .
در بخش دوم این مقاله (۲ـ تاریخچه سیارات فرا خورشیدی ) در مورد تاریخچه کشف سیارات فراخورشیدی و اولین سیارات کشف شده توضیح می دهیم .

۲) روش های شناسائی سیارات فراخورشیدی

شناسائی سیاره های فرا خورشیدی بسیار مشکل می باشدبا این وجود به کمک پیشرفت های عظیمی که درتکنولوژی تلسکوپ ها و ابزارهای رصدی ونورسنج ها و… صورت گرفته امروزه دانشمندان می توانند سیارات فرا خورشیدی را شناسائی کنند.در بخش سوم (۳ـ روش های شناسائی سیارات فراخورشیدی) در مورد روش های شناسائی سیارات فراخورشیدی توضیح کوتاهی داده و در مقاله “شناسائی سیارات فرا خورشیدی “ توضیح کاملتری در این مورد می دهیم .

۳) نکات و اصطلاحاتی در باره سیاره های فرا خورشیدی

دربخش چهارم(۴ـ نکات و اصطلاحاتی در باره سیاره های فراخورشیدی)درباره نکات و اصطلاحاتی که به سیارات فراخورشیدی مربوط می شوند توضیح می دهیم ازجمله مواردی که در بخش چهارم در مورد آن توضیح می دهیم عبارتند از : « روش های نامگذاری سیارات فرا خورشیدی » ، « قمرهای فراخورشیدی » ، « سیاره های فرا کهکشانی » ، « سیاره های بی ستاره (سرگردان) » و…

۴) مهمترین سیارات فرا خورشیدی

تاکنون بالغ بر ۵هزار سیاره فرا خورشیدی کشف شده است این سیاره ها درابعاد و اندازه ها،فواصل و…مختلف می باشند و هر روز هم به این لیست اضافه می شود طبیعی است که توضیح دادن درمورد همه سیارات کشف شده و ارائه یک لیست دراین مقاله نمی گنجد.در بخش پنجم (۵- مهمترین سیارات فرا خورشیدی ) تنها به بعضی از مهمترین سیارات فراخورشیدی که مهمتر میباشند اشاره کوتاهی کرده و درپایان مشخصات همه سیاره ها را در جدول شماره یک خلاصه میکنیم. از جمله موارد مهمی که در بخش پنجم به آن می پردازیم  عبارتند از: «اولین سیاره فرا خورشیدی کشف شده »،«جایزه نوبل بخاطر کشف سیاره فراخورشیدی »،« نزدیکترین سیاره فراخورشیدی کشف شده »،«دورترین و سردترین سیاره »،«داغ ترین سیاره » و…
لازم به ذکر است که به علت اکتشافات پی در پی این بخش و جدول و… ممکن است بزودی عوض شود .

۵) نکاتی در مورد سیاره های زیست پذیر 

سیارهای زیست پذیر یا سیارات میزبان حیات سیاره هائی هستند که بتوانند حیات را پشتیبانی کنند(البته حیات ازنوع زمینی که تنها حیات شناخته شده است) یعنی شرایط در آنها به گونه ای باشد که حیات بتواند شکل بگیرد (نه آن که حتما شکل گرفته باشد)در بخش ششم (۶- نکاتی در مورد سیاره های زیست پذیر ) نکاتی را در موردسیارات زیست پذیر و شرایط آنها توضیح داده (منطقه زیست پذیر کهکشان ، شرایط ستاره مادر ، کمربند حیات ستاره و شرایط خود سیاره ) و در بخش بعدی (۷- معرفی سیارات زیست پذیر) به معرفی تعدادی از این سیاره ها می پردازیم . همچنین درمقاله های “حیات فرا زمینی“ و “تمدن و هوش فرا زمینی“ در این مورد بیشتر توضیح میدهیم.

۶) معرفی سیاره های زیست پذیر

تعداد سیارات شناخته شده زیست پذیر بسیار زیاد بوده و هر روز نیز به این فهرست اضافه می شود بنابراین نمی توانیم در مورد همه این سیاره ها توضیح دهیم با این حال دربخش هفتم (۷- معرفی سیارات زیست پذیر) به معرفی تعداد محدودی از این سیاره ها پرداخته و در پایان مهمترین مشخصات آن ها را در جدول شماره ۲ گرد آوری می کنیم . لازم به ذکر است که بخاطر اکتشافات پی در پی در این مورد این بخش و جدول آن ممکن است در آینده نزدیک تغییر کرده و به روز شود .

۷) رصدخانه های زمینی شناسائی سیارات فرا خورشیدی

برای شناسائی و کشف سیاره های فراخورشیدی نیاز به رصدخانه و تلسکوپ و ابزارهای رصدی می باشد تعدادی از این رصدخانه ها در روی زمین (رصدخانه های زمینی) و تعدادی هم درفضا (رصدخانه های فضائی) کار گذاشته شده است.در بخش هشتم( ۸ ـ رصدخانه های زمینی شناسائی سیارات فراخورشیدی) در مورد رصدخانه های زمینی توصیح مختصری داده و درمقاله “رصدخانه های زمینی“ توضیح کاملتری می دهیم.آنچه در بخش هشتم به آن می پردازیم در واقع فشرده ای از مقاله فوق می باشد مهمترین مطالبی که در بخش هشتم در باره آن توضیح می دهیم عبارتند از :
«شرایط احداث و بهترین مکان های ساخت رصدخانه های زمینی » ، «  بهترین سایت های رصدی » ، « مهمترین رصدخانه هائی که به شناسائی سیارات فرا خورشیدی کمک می کنند. » ، « رصدخانه های آینده »

۸) رصدخانه های فضائی شناسائی سیارات فرا خورشیدی

شناسائی و پیدا کردن سیارات فرا خورشیدی عملی است بسیار مشکل که فقط در سال های اخیر به کمک تکنولوژی پیشرفته در ابزارهای رصدی این کار ممکن شده است.در بخش نهم (۹ـ رصدخانه های فضائی شناسائی سیارات فرا خورشیدی) در مورد رصدخانه ها و تلسکوپ های فضائی شناسائی سیارات فرا خورشیدی توضیح بسیار مختصری می دهیم . آنچه در این بخش در مورد آن توضیح می دهم خلاصه و فشرده ای از مقاله “رصد سیارات فراخورشیدی به کمک ماهواره “ می باشد .

 

برای مطالعه سایر مقاله های نجومی روی شکل زیر کلیک کنید.

برای مطالعه مقاله های روانشناسی اینجا را کلیک کنید .

عکس های طبیعت, طبیعت خوانسار , شکوفه های بهاری  , گلستان کوه ,دانلود آلبوم های کامل بهترین و زیباترین عکس ها ,آلبوم هائی با صدها عکس کیفیت بالا ,  در هیچ کجای اینترنت این عکسها را پیدا نمیکنید , عکس هابدون استفاده از تکنیک های فتوشاپ تهیه شده , کاملا طبیعی 

برای آموزش کامل و حرفه ای گوگل مپ روی شکل زیر کلیک کنید

همه جیز در مورد گوگل مپ

۱) هر گونه اظهار نظر را در فرم اظهار نظر کاربران وارد کنید .
۲) نظرات بعد از تایید مدیریت نشان داده می شود .
۳) با انتقادات و پیشنهادات سازنده خود ما را هرچه بیشترهمراهی کنید.مدیریت از انتقادات و پیشنهادات سازنده شما استقبال میکند.
۴) نوشته های قرمز پر رنگ ارجاع به لینک هستندکه هنوز لینک آنها قرار داده نشده است(هنوز صفحه آنها منتشر نشده است)
۵) نوشته های آبی پر رنگ ارجاع به لینک هستند که لینک آنها قرار داده شده است ( صفحه آنها منتشر شده است )
۶) هرگونه بهره برداری : کپی تمام و یا قسمتی از مطالب این سایت بدون ارجاع منبع آن ممنوع می باشد .
۷) تکثیر فایل های Pdf با ذکر منبع آزاد ولی فروش آن تحت هر عنوان و با ذکر منبع هم ممنوع می باشد.

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *