میراث تلسکوپ فضایی کپلر، آیا ما در کیهان تنها هستیم؟

EN
خط ویژه: ۸۳۸۷۰
  • تکنولوژی
  • نجوم و فضا
  • فیزیک
  • فن‌آوری اطلاعات
  • سلامت
  • زمین
  • جانوران و گیاهان
  • انسان
  • زندگی
  • تاریخ
  • خودرو
  • آموزش
  • روانشناسی
  • منابع و مراکز علمی
  • رمزگشایی از رازی که در دل کهکشان راه‌شیری نهفته بود!
    تاثیر نوعی علف‌کُش بر زنبورها!
    ایمپلنت نخاعی و فیزیوتراپی به مرد معلول کمک کرد تا بایستد و راه برود!
    محققان راهی برای چاپ سه‌بُعدی با پلیمرهای کریستالی مایع یافتند.
    باستان‌شناسان شهری مایایی را در دل جنگل کشف کردند!
    چه کسی ناسا را نفرین کرد؟ ناسا در فضا زمین‌گیر شده است.
    قند خون پایین، واکنش بدن به گرسنگی و خلق‌و‌خو
    اندازه‌گیری ذخایر هیدروژن اطراف اولین کهکشان‌های کیهان
    چرا باید کاکائو و شکلات را زیاد بخوریم؟
    تغییر وضعیت آب و هوا باعث افزایش تقاضای برق می‌شود.
    تاثیر چشم‌گیر توان‌بخشی بر بهبودی پس از سکته‌ی مغزی
    اخترشناسان انفجارهای رادیویی جدیدی را شناسایی کردند.
    آیا واقعاً بذر گیاهان می‌توانند در معده‌ی انسان رشد کنند؟
    تحولی شگرف در تولید نسل جدید باتری‌های‌ لیتیومی
    خبری نگران‌کننده؛ آیا هابل از کار افتاده است؟
    آیا ما واقعاً در عصر زمین‌شناسیِ جدیدی زندگی می‌کنیم؟
    شرایط فضا چه عوارضی برای فضانوردان دارد و راه جلوگیری از آن چیست؟

    میراث تلسکوپ فضایی کپلر، آیا ما در کیهان تنها هستیم؟

     
    مجله علمی ایلیاد – در روز ۶ ژوئن ۲۰۱۸، ناسا اعلام کرد که تلسکوپ فضایی کپلر به پایان ماموریت خود رسیده است. اتاق کنترل این تلسکوپ، نیروی باقیمانده در آن‌را برای ارسال داده‌های ذخیر شده، نگه‌می‌دارد تا همه‌ی اطلاعاتی که در حافظه‌ی این تلسکوپ فضایی باقی مانده است، به زمین مخابره شود. اکنون کپلر پس از ۹ سال اکتشافِ سیارات فراخورشیدی، بازنشسته می‌شود و او بود که توانست انقلابی را نسبت به جهان پیرامون‌مان در ما ایجاد کند و دید ما نسبت به سیارات خارج از منظومه‌ی شمسی را به کلی تغییر داد.

    پیش‌تر در مقاله‌ای با عنوان «روزهای بازنشستگی کپلر نزدیک است!» خبر از نزدیکی پایان ماموریت کپلر داده بودیم؛ حال آن زمان فرا رسیده است. کپلر نام دانشمندی اخترشناس است که بر روی این تلسکوپ گذاشته شد. این تلسکوپ فضایی هزاران سیاره‌ی فراخورشیدی که به دور ستاره‌هایی به جز خورشید ما گردش می‌کردند را کشف کرد. شاید بتوان نام این تلسکوپ فضایی را در کنار کاشفان بزرگ تاریخ بشر، «کریستوف کلمب» یا «کاپتان کوک» گذاشت که با کشف‌های‌شان، تاثیرات زیادی بر روی آینده‌ی بشر گذاشتند. کشف سرزمین‌‌های جدید، چیزی است که هر سه انجام دادند!

    اما کپلر، تنها یک تلسکوپ بود. این تلسکوپ که در سال ۲۰۰۹ به فضا پرتاب شد را می‌توان مهم‌ترین تلسکوپ، پس از اولین تلسکوپ ساخته‌ی گالیله در سال ۱۶۰۹ میلادی به حساب آورد. به گفته‌ی مسئولین این پروژه در ناسا، تلسکوپ فضایی کپلر در دوران فعالیتش و ماموریت گسترده‌ی «K2» توانست، ۲،۷۲۳ سیاره‌ی فراخورشیدی را کشف کند. از این بین، ۳۰ سیاره خارج از منظومه‌ی شمسی کشف شد که در «کمربند حیات» ستاره‌ی خود بودند و احتمال وجود آب مایع و حیات بر روی آن‌ها بسیار بسیار زیاد است.

    پیش از راه‌اندازی تلسکوپ کپلر، تنها تعداد انگشت‌شماری از سیارات فراخورشیدی با روش‌های آشکارسازی کشف و در ادامه کشف آن‌ها تایید شده بود. در حقیقت ما شناخت کمی نسبت به تعداد و ماهیت سیارات فراخورشیدی داشتیم؛ ولی به لطف تکنولوژی فضایی و ساخت تلسکوپی همچون کپلر، توسط ناسا، دید بشر تغییری اساسی کرد. برای کپلر، ماموریتی به‌نام «دیسکاوری ۱۰» تعریف شد که طی آن این تلسکوپ باید مدار ستارگان موجود در بخش کوچکی از راه‌شیری را پیمایش می‌کرد تا سیاراتی هم‌اندازه یا کوچک‌تر از زمین که احتمال وجود حیات بر روی آن‌ها زیاد بود را کشف کند.


    قبل از کپلر

    پیش از کپلر، تنها نمونه‌ای که ما از منظومه‌ای متشکل از ستاره و سیاره داشتیم، منظومه‌ی شمسی خودمان بود که درباره‌ی همان هم اطلاعاتی اندک داشتیم. دیدگاه ما از منظومه‌ی شمسی، خورشید، سیارات درونی و سنگی و چند غول‌گازی که سیارات آن را تشکیل می‌دادند و هر از گاهی اطلاعاتی درباره‌ی دنباله‌دارها و سیارک‌ها به‌دست می‌آوردیم؛ محدود می‌شد. ما منظومه‌ی شمسی را بسیار منظم تصور می‌کردیم. تصویر ذهنی انسان از منظومه‌های دیگر، به‌همین شکل بود؛ یک ستاره و تعدادی سیاره‌ی سنگی و غول‌گازی.

    نظریه‌ی مدل فعلی این است که خورشید و سیارات منظومه‌ی شمسی ما از گاز و گرد و غبار کیهانی به‌وجود آمده‌اند که خورشید در مرکز دیسک غباری قرار دارد و به مرور تاثیرات خورشید باعث شد تا سیارات درونی کوچک و سنگی ساخته شوند و سیارات دورتر، در فضایی سردتر به غول‌گازی تبدیل شوند.

    حدود دو قرن است که دانشمندان به‌دنبال مطالعه‌ی رفتار ستارگان و وجود سیاراتی در اطراف آن‌ها هستند، اما زمان کم شب و وجود روشنایی نور خورشید در روز، مطالعه‌ی مستمر دیگر اجرام را دشوار می‌کرد. همچنین وجود جو زمین، مانعی بر سر راه تحقیق دقیق و استخراج داده‌های کاملاً صحیح بود. با این مشکلات و روش‌های رایج و تقریباً ساده، علائمی از چند جرم آسمانی که مشکوک به سیاره‌ای فراخورشیدی بودند، به‌دست آمد؛ ولی تایید آن‌ها می‌توانست دهه‌ها به طول انجامد.
     


    اولین کشف

    در سال ۱۹۹۰ میلادی، نشانه‌هایی از سیاره‌ای فراخورشیدی، توسط تلسکوپی رادیویی گزارش شد. سیاره‌ای که به دور ستاره‌ای تپ‌اختر می‌چرخید؛ اما این کشف هرگز تایید نشد و هنوز هم وجود سیاره‌ای اصیل که به‌دور ستاره‌ای از نوع تپ‌اختر بچرخد، به‌دست نیامده است. اما خیلی طول نکشید تا «میشل مایور» و «دیدی کولوز» از دانشگاه ژنو، در سال ۱۹۹۵، نخستین کشف از سیاره‌ای فراخورشیدی که به‌دور ستاره‌ای مانند خورشید می‌چرخید را انجام دهند. با تایید رسمی، «PegasiB51» اولین سیاره‌ای بود که خارج از منظومه‌ی شمسی، کشف شد. این سیاره یک غول‌گازی، دارای جرمی به‌اندازه‌ی نصف مشتری و اندازه‌ای بزرگتر از زحل بود که به ستاره‌ی والد خود بسیار نزدیک بود.

     
    فاصله‌ای نزدیک‌تر از عطارد به خورشید. فاصله‌ی این منظومه تا زمین هم حدود ۵۰ سال نوری تخمین زده شد. این سیاره هر چهار روز یک‌بار به دور ستاره‌اش می‌چرخد و در قفل گرانشی گیر افتاده است؛ یعنی اینکه همواره یک‌طرفش رو به ستاره و یک‌طرفش پشت به ستاره‌اش است. در نتیجه دمای قسمت رو به ستاره‌اش حدود ۱،۱۰۰ درجه‌ی سانتی‌گراد و دمای قسمت پشت به ستاره‌اش چند صد درجه زیر صفر خواهد بود و طوفان‌های شدیدی با سرعت هزاران کیلومتر در ساعت، ناشی از اختلاف دمای بالا بر روی سطحش ایجاد می‌شود. اما تصور کردن سیاره‌ای غول‌گازی با این فاصله‌ی اندک به ستاره‌اش غیرممکن بود و نیاز به نمونه‌های بیشتر و بیشتری بود. آیا این کشف درست بود یا باز هم اشتباهی رخ داده بود؟ برای پرسش به این سوال، کپلر وارد شد.

    ماموریت کپلر
    تلسکوپ فضایی کپلر، اولین ماموریت فضایی برای کشف سیارات فراخورشیدی نبود. پیش از آن در سال ۲۰۰۶، آژانس فضایی فرانسه، ماموریتی به‌نام «CoRoT» را کلید زد که موفقیت‌آمیز نبود و این تلسکوپ پیش از کشف اولین سیاره‌اش به‌طور غیر منتظره‌ای خاموش شد. پس از آن بود که کپلر، بدون رقیب و در سال ۲۰۰۹ به فضا پرتاب شد تا سیارات فراخورشیدی را کشف کند. اکتشافاتی با بررسی‌های دقیق‌تر و اطمینانی صددرصدی نسبت به تلسکوپ‌های زمینی در راه بود.

    روش‌های زیادی برای بررسی و کشف سیارات فراخورشیدی وجود دارد که هر کدام دارای نقاط قوت و ضعف خود هستند. اما وقتی که مجموعه‌ای منظم از همه‌ی این روش‌ها در کنار هم کار کنند، هم‌پوشانی بین آن‌ها نقاط ضعف را از بین می‌برد و نقط قوت را تقویت می‌کند.
     

    روش گذر
    این روش از کاهش شدت درخشندگی ستاره، بر اثر عبور سیاره‌ای از مقابل آن بهره می‌برد. روشی زیرکانه که می‌تواند سیاره‌های زیادی را شکار کند. برای توضیح روش، بگذارید مثالی بزنیم. فرض کنید ماه، تنها قمر زمین، هیچ نوری را از خورشید بازتاب نکند و نه در شب و نه در روز، دیده نشود و ما ندانیم که چنین جرمی در اطراف زمین می‌چرخد. با این حال ماه هر ساله، دو تا چهار بار از مقابل خورشید عبور می‌کند و باعث رخداد خورشیدگرفتگی می‌شود. پس با دیدن این رویداد، می‌توانیم متوجه حضور جرمی کروی در اطراف زمین و خورشید شویم.

    این همان چیزی است که در روش نورسنجی از سطح ستارگان دیگر انجام می‌شود و کاهش نور ستاره‌ای منفرد، می‌تواند دلیلی بر وجود جرمی در مدار آن باشد. دانشمندان با رسم منحنی نوری حاصل از کاهش نور ستاره، نه تنها وجود سیاره‌ای در مدار آن‌را کشف می‌کنند، بلکه می‌توانند ویژگی‌های مداری، شعاع و خصوصیات جوی آن‌را هم تشخیص دهند. با ترکیب دیگر روش‌ها بر روی داده‌های به‌دست آمده از این منظومه، می‌توان خصوصیات دیگری همچون جرم سیاره، اندازه‌ی آن و ساختار ماهیتی آن‌را نیز، با دقتی بالا تشخیص داد.

    کپلر بر اساس روش عبور، سیارات فراخورشیدی را کشف می‌کند. اما چرا برای ساخت این تلسکوپ باید از تکنولوژی‌های جدید استفاده کرد؟ با وجود موانع زیاد بر سر راه تلسکوپ‌های زمینی، چرا برای کشف این سیارات از تلسکوپ فضایی هابل که در مدار زمین قرار داشت استفاده نشد؟

    پاسخ این سوالات در میزان بینایی آن‌ها است. هابل در هر لحظه می‌تواند تنها یک منطقه از آسمان به‌اندازه‌ی قرص کامل ماه را رصد کند و از آن اطلاعات جمع‌آوری کند. جمع‌آوری اطلاعات مورد نیاز از یک ستاره، برای کشف سیاره‌ای فراخورشیدی توسط هابل حدود ۲۰۰ سال و تجزیه و تحلیل آن برای تایید کشف سیاره‌ای بیگانه هم حدود ۲۰۰ سال زمان نیاز دارد. قطعاً کنگره‌ی آمریکا اختصاص بودجه‌ای برای تنها بررسی یک ستاره و کشف احتمالی سیاره‌ای فراخورشیدی پس از ۴۰۰ سال را هرگز تایید نمی‌کرد.

    هابل قابلیت‌های زیادی دارد، اما نه برای کشف سیارات فراخورشیدی! این تلسکوپ را می‌توان برای تنها ستارگانی مورد استفاده قرار داد که بیش از ۳۰۰۰ سال نوری با زمین فاصله دارند و همچنین سیاره‌ای که از مقابل آن عبور می‌کند باید حداقل ۴۰ درصد از نور آن‌را جذب کند. خب همه‌چیز خیلی محدود شد. این‌ها همه تنها برای ستارگانی صدق می‌کنند که منفرد باشند و نوسان نور ذاتی کمی هم داشته باشند. محدودتر هم شد!

    خب، یقیناً ما به ابزاری نیاز داریم که بتواند همزمان تعداد زیادی ستاره را رصد و داده‌های آن‌ها را جمع‌آوری کند. همچنین تغییرات نوری ستاره محدودیتی برای آن ایجاد نکند و فاصله‌ی کمتر از ۳۰۰۰ سال نوری را پوشش دهد و بتواند سیاراتی که مقدار کمی از نور ستاره را جذب می‌کنند را شناسایی کند. از این رو، کپلر با توانایی‌های مخصوص این کار، ساخته شد. در زمان پرتاب این تلسکوپ، قوی‌ترین و بزرگ‌ترین دوربین ساخته شده بر روی آن قرار گرفت. همچنین ابزاری مثل پردازشگر تصویر، مغناطیس‌سنج، لیزر، حسگرهای مادون‌قرمز، آشکارسازهای میکرومتری و چند ابزار دیگر در آن استفاده شد.

    اما دوربین ساخته شده برای کپلر این قابلیت را داشت تا همزمان روشنایی ۱۵۰،۰۰۰ ستاره از رده‌ی اصلی که در بخش خاصی از آسمان، در امتداد بازوی کهکشان راه‌شیری قرار داشتند را نظارت کند. این بخش دارای ستارگانی است که تشابه زیادی با خورشید از نظر سن و ترکیبات ذاتی ستاره دارند. بازه‌ی فاصله‌ی این ستارگان با زمین، ۶۰۰ تا ۳۰۰۰ سال نوری است و می‌تواند عاملی باشد برای شانس بیشتر کشف سیاراتی با روش گذر که پیش‌تر درباره‌ی آن توضیح داده شد، زیرا می‌توان نور بیشتری از ستاره جمع‌آوری کرد.
     


    دستگاه نورسنج

    تلسکوپ کپلر، یک تلسکوپ با ساختار اشمیت است که مورد استفاده‌ی منجمین زیادی در سراسر جهان قرار می‌گیرد. از نظر بزرگی، تلسکوپ کپلر نهمین تلسکوپ بزرگ اشمیت جهان است و در زمان پرتاب بزرگترین تلسکوپ فضایی زمان خود بود. هرچند با این تلسکوپ، نمی‌توان تصویری را ثبت کرد؛ چرا که بصری نیست و برای نورسنجی از آسمان ساخته شده است. دستگاه نورسنج موجود در کپلر، شدت نور ستارگان را اندازه‌گیری می‌کند و منحنی نوری آن‌را به زمین ارسال می‌کند و می‌توان با آن، تغییرات نوری ستاره‌ها را در طول مدت زمانی مشخص، اندازه‌گیری کرد.

    این نورسنج ۱.۴ میلی‌متری با ساختار آینه‌ای، از شیشه‌ی بسیار سبک با پوششی از نقره، ساخته شده است. فوکوسر این نورسنج سه زمانه است و در نوع خود بسیار دقیق عمل می‌کند. همچنین تیغه‌ی اصلاح‌کننده‌ی اشمیت، این امکان را به کپلر می‌دهد تا میدان دید ۱۰۵ درجه‌ی مربع از آسمان را داشته باشد.

    هیجان‌انگیزترین قسمت تلسکوپ کپلر، فضای بین آینه‌ی اولیه و تیغه‌ی اصلاح‌کننده است که شامل آرایه‌ای از ۴۲ قطعه‌ی سی‌سی‌دی است؛ درست مانند آنچه در گوشی‌های هوشمند درون جیب شما وجود دارد، با این تفاوت که رزولوشن این سی‌سی‌دی‌ها ۹۵ مگاپیکسل است و با یک‌سری لوله‌های گرم‌کننده‌، پشتیبانی می‌شوند. هر کدام از این سی‌سی‌دی‌ها به دو حافظه‌ی فیزیکی متصل است؛ این ۸۴ حافظه، داده‌های ثبت شده را برای ۶۰ روز در خود ذخیره می‌کنند و در این مدت آن‌ها را به زمین می‌فرستند.


    شروع ماموریت

    تلسکوپ فضایی کپلر در ساعت ۳:۴۹ روز ۷ مارس سال ۲۰۰۹ به وقت گرینویچ (۷:۴۹ روز ۶ مارس به وقت فلوریدا) به‌وسیله‌ی یک موشک دلتا II از پایگاه هوایی کیپ کارناوال فلوریدا، به فضا پرتاب شد و در روز ۱۲ می در مدار خود مستقر و شروع به کار کرد. کپلر در مدار زمین ثابت قرار دارد و دوره‌ی گردش آن به نسبت زمین ۳۷۲.۵۷ روز است که در طول این ۹ سال متغیر هم بود و همواره در سایه‌ی زمین قرار دارد.

    طبق گفته‌ی مسئولین این پروژه در ناسا، ماموریتی که برای کپلر تعریف شد، شامل اهدافی برای کشف سیارات فراخورشیدی و شناسایی ویژگی‌های آن بود. سیاراتی که خواص آن‌ها نزدیک به زمین باشد و بتوان برای آن‌ها وجود حیات را متصور شد. هوش‌مصنوعی استفاده شده در این پروژه، به طور خودکار یاد می‌گرفت که اندازه‌ی سیارات را تشخیص دهد و مدلی ریاضی برای دسته‌بندی و توزیع آماری آن‌ها بسازد. همچنین فراوانی سیاراتی را در سیستم‌های دو یا چند ستاره‌ای بررسی کند و اطلاعات طیفی ستارگان میزبان سیارات فراخورشیدی را تجزیه و تحلیل کند.

    خیلی از مردم، کپلر را شکارچی سیارات فراخورشیدی می‌نامند؛ در حالی که در واقع کپلر شکارچی نیست. تنها ابزاری است که اطلاعات ستارگان را جمع‌آوری می‌کند و ستارگان نامزدِ داشتن سیاره را از دیگر ستارگان جدا می‌کند. سپس وجود سیاره در اطراف ستارگان نامزد باید مورد تایید مدل‌های نجومی و ریاضیاتی قرار گیرد. درست مانند معدنچیِ معدن طلا؛ همه‌ی اجسام یافت شده توسط او برای تایید طلای واقعی بودن، باید مورد آزمایش قرار گیرند و سپس طلا بودن تعدادی از آن‌ها تایید می‌شود.

    همه‌ی اطلاعات ارسالی توسط کپلر به رصدخانه‌های زمینی ارسال می‌شود تا با روش‌هایی غیر از روش گذر، دوباره مورد مطالعه قرار گیرند و ویژگی‌های دیگر آن‌ها نیز شناسایی شوند که این روندی پیچیده و زمان‌بر است. به هر حال داده‌های کپلر، نقطه‌ی شروعی برای کشف سیارات فراخورشیدی است که بتوان داده‌های ارسالی را بعد‌ها تجزیه و تحلیل کرد و سیارات را از ستارگان متغیر یا نویزهای موجود تفکیک کرد.

    در واقع ماموریت کپلر ۳.۵ ساله بود؛ ولی با توجه به سطح اکتشافات آن در سه سال اول، ناسا اعلام کرد که این پروژه را تا سال ۲۰۱۶ ادامه خواهد داد. اما اتفاقاتی ناخواسته رخ داد که مسیر ماموریت را به کلی تغییر داد. در کپلر، چهار قطعه‌ی به‌هم پیوسته‌ی چرخ‌دنده‌ای وجود دارد که برای تغییر مسیرهای مورد نیاز استفاده می‌شوند. در ژوئیه‌ی سال ۲۰۱۲ یکی از این چرخ‌دنده‌ها شکست و کپلر با سه چرخ‌دنده‌ی دیگر کار را ادامه داد. در روز ۱۱ می ۲۰۱۳ چرخ‌دنده‌ی دوم نیز شکست و خطری جدی ماموریت کپلر را تهدید کرد. در ماه جولای همان سال و با فاصله‌ای چهار هفته‌ای، دو چرخ‌دنده‌ی دیگر هم شکستند و ماموریت با مشکل بزرگ اصطکاک زیاد روبه‌رو شد. بنابراین در ناسا تصمیمات جدید برای این ماموریت گرفته شد.


    ماموریتی جدید!

    در روز ۴ آگوست ۲۰۱۳ ماموریت جاری رها شد و ماموریتی جدید به‌نام «K2» برای کپلر طراحی شد. در این ماموریت جدید، کپلر تنها می‌توانست بخش محدود‌تری از آسمان را پیمایش کند و تعداد موارد بررسی آن از ۳۰۰ عدد به ۲۰ عدد کاهش پیدا کرد. اما در ادامه با بهینه‌سازی نرم‌افزاری از راه‌دور، این عدد به ۴۴ ارتقا یافت. برای یک تلسکوپ فضایی معیوب، این عدد هم قابل قبول بود تا بتواند چند سال دیگر به فعالیت خود ادامه دهد.

    این عملیاتی نجات برای یکی از پُرهزینه‌ترین ابزارهای آن زمان بود. حال کپلر در ماموریت K2 می‌توانست سیارات مشتری داغ را در اطراف ستارگان بزرگ و سیارات کوچک‌تر را در اطراف ستارگان کوچک‌تر شناسایی کند. دسامبر ۲۰۱۴ بود که اولین سیاره‌ی فراخورشیدی در ماموریت K2 شناسایی شد که نام آن‌را «HIP116454b» گذاشتند. پس از آن کپلر سیارات زیادی را در ماموریت K2 کشف کرد و در ماه ژوئن سال ۲۰۱۶ و پس از سه سال دیگر، این ماموریت هم پایان یافت.
     


    دستاوردهای کپلر

    تا به امروز، کپلر ۲،۷۲۳ سیاره‌ی فراخورشیدی تایید شده را کشف کرده است که تعدادی از آن‌ها دارای شرایط حیات هستند. البته که کپلر همه‌ی این سیارات را همزمان کشف نکرده است، اما روندی آهسته را در پیش داشت، چرا که برخی از این سیارات نیاز به نورسنجی چندباره‌ای داشتند تا داده‌های مطمئنی را به زمین مخابره کند.

    خیلی طول نکشید تا کپلر اولین سیاره‌ی فراخورشیدی‌اش را کشف کند و خیلی زود انتظارات را برای کشف سیارات بیشتر، بزرگ‌تر و کاندیداهای حیات بالا برد. در همین حال، بر روی زمین روش‌های تحلیل داده‌های کپلر کامل‌تر و پیشرفته‌تر شد؛ اما خیلی زود مشخص شد که همه‌چیز آن‌طور که باید خوب پیش نمی‌رود. آن چیزهایی که کپلر کشف می‌کرد، سیاراتی کوچک‌تر از مشتری بودند و اندازه‌ی خیلی از آن‌ها حتی از نپتون هم کوچک‌تر بود. در حقیقت بزرگ‌ترین سیاره‌ی از این مجموعه، بزرگ‌تر از زمین، ولی کوچک‌تر از نپتون بود. نکته‌ی حائز اهمیت این است که نمی‌توان بر روی این نپتونی‌های کوچک خیلی حساب کرد. خیلی از این سیاراتِ سنگی به واقع نمی‌توانند دارای حیات باشند، چرا که نمی‌توانند آب را بر روی خود نگه‌ دارند.

    یکی از نتایجی که از داده‌های کپلر استخراج شد، این بود که فاصله‌ی سیاره‌ی عطارد تا خورشید در منظومه‌ی شمسی، که به‌عنوان نزدیک‌ترین سیاره به خورشید است؛ در منظومه‌های دیگر فاصله‌ای دور محسوب می‌شود. به این معنی که در اکثر منظومه‌های فراخورشیدی، سیارات بسیار به ستاره‌ی میزبان‌شان نزدیک هستند.

    دیگر نتیجه‌ای که به‌دست آمد، میزان زمانی است که طول می‌کشد تا سیاره‌های فراخورشیدی به دور ستاره‌شان بگردند. در واقع این فرآیندی است که مدت زمان یک سال در این سیارات را محاسبه می‌کند. برخی از این اعداد واقعاً شگفت‌انگیز هستند. به عنوان مثال سیاره‌ای وجود دارد که یک سال آن، تنها ۱۶۸ دقیقه طول می‌کشد!

    همچنین کپلر سیاراتی را کشف کرد که فاصله‌ی آن‌ها به ستاره‌ی میزبان‌شان بسیار کم بود. برای نمونه، کپلر سیاره‌ای اَبَرنپتونی کشف کرد که در نزدیک‌ترین فاصله‌اش حدود ۵ میلیون کیلومتر و در دورترین فاصله‌اش ۱۰ میلیون کیلومتر تا ستاره‌ی میزبانش فاصله می‌گرفت. سیاره‌ای بسیار نزدیک به ستاره‌اش، با مداری به شدت بیضوی.

    کشف عجیب دیگر کپلر، سیاراتی بود که شبیه به زمین بودند، اما اندازه‌ی آن‌ها از زمین بسیار بزرگتر بود. تحقیق درباره‌ی این سیارات ادامه دارد تا دانشمندان بتوانند ساختار و ماهیت اصلی آن‌ها را شناسایی کنند. چالش اصلی این مطالعه‌ی این سیارات، این است که ما مشابه‌ی چنین سیاراتی را در منظومه‌ی شمسی نداریم.

    یافته‌های کپلر و مطالعه‌ی دقیق آن‌ها توسط دانشمندان نظریات تشکیل سیاره بر پایه‌ی ذرات گردوغبار در دیسکی چرخشی را تایید می‌کند. به‌نظر می‌رسد بسیاری از ستارگان کهکشان ما، میزبان حداقل یک سیاره هستند. برآورد می‌شود که حدود ۲۲ تا ۴۰ درصد از این ستارگان، دارای چندین سیاره باشند.
     
    همچنین طبق اکتشافات کپلر، مشخص شد که نمی‌توان ساختاری یکپارچه برای منظومه‌های فراخورشیدی متصور شد؛ چرا که ساختار آن‌ها بسیار با هم متفاوت است؛ به ویژه در نوع سنگی یا گازی بودن سیارات نزدیک یا دور به ستاره‌ی میزبان. بر خلاف منظومه‌ی شمسی، بسیاری از این منظومه‌ها دارای سیارات درونی گازی و سیارات بیرونی سنگی بودند و نمی‌توان مدلی واحد را برای همه یا اکثریت منظومه‌ها در نظر گرفت.
     

    چیزی عجیب‌تر هم وجود دارد. بسیاری از ستارگان خورشیدمانند در کهکشان راه‌شیری، در سیستمی دوتایی قرار دارند. به این معنی که ستاره‌ای دیگر در کنار آن‌ها وجود دارد. کپلر کشف کرد که سیاراتی وجود دارند که دو ستاره دارند و در فرآیندی عجیب و بسیار پیچیده، به دور این دو ستاره گردش می‌کنند.

    کپلر منجر به کشف دنیاهای دور و شگفت‌انگیز زیادی شده است. سیاراتی واقعاً عجیب. به‌عنوان مثال، سیاره‌ای با چگالی بسیار کم، حتی کمتر از هلیوم، اما بنا به دلایلی تحت تاثیر وزن خود، در خود فرو می‌ریزد. یا سیاراتی که از ستاره‌ی میزبان خود درخشان‌تر بودند و این نشان‌گر این بود که آن‌ها سیاره نیستند، بلکه کوتوله‌های سفیدی بودند که پیش‌تر گمان‌ می‌شد، سیاره هستند. سیاراتی از الماس، سیاراتی بسیار داغ با سطحی پوشیده از گدازه، سیاراتی با جو آغشته از تیتانیوم و سیاراتی که در آن‌ها باران‌های الماس و سنگ می‌بارد!

    در نهایت؛ ماموریت کپلر منجر شد تا ما کهکشان خود را بهتر بشناسیم. راه‌شیری شامل ۱۰۰ تا ۴۰۰ میلیارد سیاره‌ی خارج از منظومه‌ی شمسی است که ۱۰۰ میلیون از آن ساختاری زمین‌مانند دارند. حدود ۵۰۰ میلیون از این سیارات در منطقه‌ی قابل سکونت قرار دارند که می‌توان ادعا کرد حدود ۳۰،۰۰۰ از این سیارات در فاصله‌ی کمتر از ۱۰۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد که نزدیک‌ترین آن ۱۲ سال نوری با ما فاصله دارد. می‌توان این‌گونه گفت که ۲.۷ درصد از ستاره‌های شبیه به خورشید، دارای سیارات زمین‌مانند و قابل سکونت هستند.

    حال به این بیاندیشید که کهکشان‌های بسیار زیادی شبیه به کهکشان راه‌شیری وجود دارد و اگر روزی بتوان همه‌ی آن‌ها را بررسی و مطالعه کرد، آن‌گاه در می‌یابیم که شاید زمین ما تنها دهکده‌ای دور افتاده، در اطراف شهرهای بسیار بزرگ‌تر و پیشرفته‌تر باشد و کهکشان ما به مانند کشوری است که در قاره‌ی خود میلیون‌ها کشور همسایه دارد و چه بسا قاره‌های پهناورتری هم در این کیهان بی‌انتها وجود داشته باشد.

    این میراث تلسکوپ فضایی کپلر است، آیا ما در کیهان تنها هستیم؟
     
    نوشته: علی عمانی – مجله علمی ایلیاد
    مطالب پیشنهادی
    مشاوره رایگان اخذ پذیرش و ویزای تحصیلی از دانشگاه های استرالیا،آمریکا،کانادا،انگلستان ، نیوزیلند و مالزی
    در صورتی که مایلید شرایط شما جهت ادامه تحصیل در دانشگاه های خارج از کشور، توسط مشاورین باتجربه و متخصص موسسه «ایلیاد بین‌الملل» ارزشیابی گردد، فرم مشاوره زیر را تکمیل نمایید. پس از دریافت اطلاعات، حداکثر طی دو روز کاری با شما تماس خواهیم گرفت. قابل توجه است که موسسه ایلیاد بین‌الملل دارای مجوز اعزام دانشجو از وزارت علوم ایران می‌باشند.