Экзосайёраҳо чистанд ва чӣ гуна онҳоро пайдо кардан мумкин аст
Пендахулуан
Экзосайёраҳо — сайёраҳое, ки берун аз Системаи Офтобии мо ҷойгиранд — дар даҳсолаҳои охир мавриди таваҷҷуҳи бузурги илмӣ қарор гирифтаанд. То имрӯз ҳазорҳо экзосайёраҳо кашф шудаанд, ки ҳар кадоме дорои хусусиятҳои беназир мебошанд, ки фаҳмиши наверо дар бораи коиноти мо пешниҳод мекунанд. Дар ин мақола экзосайёраҳо ва усулҳои асосии кашфи онҳо баррасӣ карда мешавад.
Экзопланета чист?
Сайёраҳои экзопланетаҳо ё сайёраҳои берун аз офтоб сайёраҳое мебошанд, ки дар атрофи ситораҳои ғайр аз Офтоб давр мезананд. Ин сайёраҳо метавонанд аз ҷиҳати андоза, таркиб ва масофа аз ситораҳои мизбони худ хеле фарқ кунанд. Баъзе сайёраҳои экзопланетаҳо аз ҷиҳати андоза ба Замин монанданд ва метавонанд шароити мусоид барои ҳаёт дошта бошанд, дар ҳоле ки дигарон хеле фарқ мекунанд, ба монанди Муштариҳои гарм, ки ба ситораҳои мизбони худ хеле наздиканд ё бузургҷуссаҳои газии хунук ва дур.
Дар аввал, мавҷудияти экзосайёраҳо танҳо тахмин буд, аммо бо пешрафтҳо дар технология ва усулҳои мушоҳида, ҳоло экзосайёраҳо метавонанд бо дақиқии бештар кашф карда шаванд.
Чӣ тавр экзосайёраҳо кашф карда мешаванд?
Барои муайян кардани экзосайёраҳо якчанд усул истифода мешавад. Баъзе аз усулҳои маъмултарин инҳоянд:
1. Усули транзит
Усули транзит яке аз роҳҳои муассиртарини кашфи сайёраҳои экзопланетаҳо мебошад. Дар ин усул, телескопҳо интизор мешаванд, ки сайёра аз пеши ситораи худ гузарад (чунон ки аз нуқтаи назари нозир дар Замин дида мешавад), ки боиси паст шудани ночизи равшании ситора мегардад. Ин пастшавиро метавон чен кард ва барои муайян кардани андоза ва мадори сайёра истифода бурд.
Мушоҳидаҳои такрории ин транзитҳо ба олимон имкон медиҳанд, ки мадори сайёраҳои экзопланетаро бо дақиқии баланд харитабандӣ кунанд. Телескопи Kepler-и NASA аз ин усул истифода мебарад ва аз замони ба кор андохтани он дар соли 2009 ҳазорҳо сайёраҳои экзопланетаро кашф кардааст.
2. Усули суръати радиалӣ (тағйири Доплер)
Усули суръати радиалӣ экзосайёраҳоро тавассути "ларзиш"-е, ки онҳо дар ситораи мизбони худ ба вуҷуд меоранд, муайян мекунад. Ҳангоми давр задани сайёра дар атрофи ситора, қувваи ҷозибаи он метавонад боиси "ҳаракат"-и каме ба пеш ва пас гардад. Ин боиси тағирёбии ночизе дар дарозии мавҷи нуре, ки мо аз ситора мегирем, мегардад, ки онро эффекти Доплер меноманд.
Бо чен кардани ин тағйирот, мо метавонем массаи сайёраеро, ки боиси ларзиш ва мадори он мегардад, муайян кунем. Бо истифода аз ин усул бисёр сайёраҳои экзопланетаҳо кашф карда шудаанд, махсусан онҳое, ки калон ва ба ситораҳои мизбони худ наздиканд.
3. Усули астрометрӣ
Астрометрия қадимтарин усулест, ки барои муайян кардани сайёраҳои экзопланетӣ истифода мешавад. Он ченкунии дақиқи мавқеи ситораҳоро дар осмон дар бар мегирад. Агар ситора сайёрае дар атрофи он давр занад, ситора аз сабаби қувваи ҷозибаи сайёра бо як тартиби хурд ё "ларзиш" ҳаракат мекунад.
Ин тағйироти мавқеъӣ метавонанд хеле хурд бошанд ва муайян карданашон душвор бошад, аммо ин усулро барои кашфи сайёраҳои экзопланетаҳо истифода бурдан мумкин аст, ки бо усулҳои дигар ба осонӣ муайян карда намешаванд. Гарчанде ки астрометрия аз сабаби душвориаш кам истифода мешавад, имконияти беназиреро барои кашфи сайёраҳои экзопланетаҳо фароҳам меорад.
4. Усули микролинзаи гравитатсионӣ
Микролинзаи ҷозиба усулест, ки имкон медиҳад экзосайёраҳо тавассути таъсири ҷозибаи онҳо ба нури ситораҳои дуртар муайян карда шаванд. Агар сайёра аз пеши ситораи заминаи дур гузарад, ҷозибаи он метавонад нури ситораро ба сӯи мо хам кунад ва боиси афзоиши муваққатии равшании ситора гардад.
Ин усул метавонад сайёраҳои экзопланетаро, ки аз ситораҳои мизбони худ дуранд ва ҳатто сайёраҳоеро, ки дар атрофи ситораҳои заиф ё каҷҳои сурх ҳаракат мекунанд, муайян кунад. Микролинзаи гравитатсионӣ барои кашфи якчанд сайёраҳои экзопланетӣ, ки бо дигар усулҳо муайян карданашон душвор аст, бомуваффақият истифода шудааст.
5. Усули тасвири мустақим
Тасвиргирии мустақим усули аз ҳама осонтарин, вале дар айни замон душвортарин аст. Он гирифтани акси мустақими экзосайёраро дар бар мегирад. Мушкилоти асосии ин усул дар он аст, ки экзосайёраҳо одатан дар муқоиса бо ситораҳои мизбони худ хеле заиф ва аз Замин ба онҳо хеле наздиканд.
Аммо, бо истифода аз технологияҳо ба монанди асбобҳои мураккабтар ва усулҳои оптикаи мутобиқшаванда, ки метавонанд таъсири атмосфераи Заминро коҳиш диҳанд, баъзе сайёраҳои экзопланетаҳо мустақиман аксбардорӣ карда шуданд. Ин усул барои омӯзиши муфассалтари атмосфера ва таркиби сайёраҳои экзопланетаҳо хеле муфид аст.
Таҳқиқот ва технологияи оянда
Ҷустуҷӯи сайёраҳои экзопланетаҳо бо пешрафтҳои технологӣ идома дорад. Интизор меравад, ки телескопи кайҳонии Ҷеймс Уэбб, ки ба зудӣ ба кор андохта мешавад, дар таҳқиқоти сайёраҳои экзопланетӣ инқилоб эҷод кунад. Ин телескоп қобилияти мушоҳидаи муфассалтари атмосфераи сайёраҳои экзопланетаро дорад, ки имкон медиҳад нишонаҳои эҳтимолии ҳаёт ошкор карда шаванд.
Илова бар ин, интизор меравад, ки миссияҳо ба монанди TESS (Спутники тадқиқоти экзосайёраҳои транзитӣ) ва миссияҳои оянда ба монанди PLATO (Транзитҳои сайёраҳо ва лаппишҳои ситораҳо) бисёр сайёраҳои нави экзосайёраҳоро ошкор кунанд ва фаҳмиши моро дар бораи тақсимот, гуногунрангӣ ва хусусиятҳои сайёраҳои экзосайёра беҳтар созанд.
Хулоса
Сайёраҳои экзопланетаҳо, ки дар атрофи ситораҳо ғайр аз Офтоб давр мезананд, дар даҳсолаҳои охир ба объектҳои мавриди таваҷҷуҳи назарраси илмӣ табдил ёфтаанд. Барои муайян кардани сайёраҳои экзопланетаҳо усулҳои гуногун, аз ҷумла усулҳои транзит, суръати радиалӣ, астрометрия, микролинзаи ҷозиба ва аксбардории мустақим истифода мешаванд. Пешрафтҳои технологӣ роҳро барои кашфиётҳои нав ва фаҳмиши амиқтар дар бораи коиноти мо ҳамвор мекунанд.
Бо кашф шудани ин қадар сайёраҳои экзопланетӣ ва имкони пайдоиши ҳазорҳо ё ҳатто миллионҳо сайёраҳои дигар дар интизори кашф аст, экзопланетаҳо дурнамои наверо дар бораи ташаккули сайёраҳо, ҳаёт берун аз Замин ва сохтори коинот фароҳам меоранд. Таҳқиқоти сайёраҳои экзопланетӣ на танҳо дониши моро дар бораи ҷаҳонҳои берун аз Системаи Офтобӣ афзоиш медиҳад, балки фаҳмиши моро дар бораи ҷойгоҳи худ дар кайҳон низ ғанӣ мегардонад.
