بر اساس گزارشی از خبرگزاری مهر و به نقل از اسپیس، سیارهای جدید در خارج از منظومه شمسی به نام Kepler-۱۳۹f کشف شده که حجم آن تقریباً دو برابر نپتون و ۳۵ برابر زمین است. این سیاره هر بار موفق به گردش دور ستارهاش در مدت ۳۵۵ روز میشود. جالب آنکه با وجود اندازه قابل توجهش، این سیاره تاکنون شناسایی نشده بود.
دلایل این کمبود ردیابی به تلسکوپ فضایی کپلر مربوط میشود که تحت مالکیت ناسا بوده و در طول نه سال فعالیت خود توانسته حدود سه هزار سیاره را کشف کند. مرحله اول این پروژه بر روی شناسایی سیارات با استفاده از روش ترانزیت متمرکز بود. در این روش، زمانی که یک سیاره از جلوی ستارهاش عبور میکند، سایهای بر روی آن ایجاد میکند و به این ترتیب رصد میشود. به طور خاص، با عبور سیاره از جلوی ستاره، نور آن کاهش مییابد و ستارهشناسان میتوانند با اندازهگیری این کاهش نور، سیارات و ابعادشان را شناسایی کنند، اما تلسکوپ کپلر به شناسایی سیاراتی که خارج از محدوده دیدش قرار دارند، موفق نبوده و بنابراین بسیاری از سیارات همچنان نا شناخته باقی ماندند.
لکن چنانچه این سیارات ناشناس جزئی از یک سیستم چند سیارهای باشند، پژوهشگران قادر به رصد آنها خواهند بود. منظومه Kepler-۱۳۹ شامل سه سیاره ابرزمین صخرهای و یک سیاره بزرگ گازی بود که بعدها شناسایی شد. فاصله بین مدارهای این سیارات نشاندهنده احتمال وجود یک سیاره دیگر بود. با انجام اندازهگیریهای دقیق بر روی مدارها، محققان توانستند وجود حداقل یک سیاره اضافی را پیشبینی کنند.
یکی از نویسندگان این تحقیق بیان میکند: موضوع اصلی، دقیقاً در مورد سیاراتی که ترازیت نمیکنند نیست، بلکه یافتن شرایط مناسب برای استنتاج موقعیت سیاره مورد نظر است.
شناسایی اولیه یک سیاره معمولاً با مشاهدات از سطح زمین تکمیل میشود. ستارهشناسان با کمک روش سرعت شعاعی (Radial Velocity یا RV) میتوانند مشخص کنند که سیاره چقدر به ستارهاش نیرو وارد میکند و از این طریق جرم آن را اندازهگیری نمایند. گاهی اوقات این روش به کشف سیارههای جدیدی مانند سیاره گازی دوردست Kepler-۱۳۹e منجر میشود.
در سیستمهای چند سیارهای، هر سیاره تنها تحت تأثیر گرانش ستارهاش نیست، بلکه سایر سیارات در همان منظومه نیز بر روی آن تأثیر میگذارند. این تأثیرات باعث میشود زمان عبور سیاره از مقابل ستاره تغییر کند. این پدیده به نام «تغییرات در زمان عبور» (TTV) شناخته میشود. این تغییرات میتوانند وجود سیارات پنهان را نمایان کنند، حتی اگر این سیارات بهطور مستقیم از جلوی ستاره عبور نکنند.
زمانی که محققان TTVهایی را که به سیارات شناختهشده مرتبط نیستند رصد میکنند، میتوانند با اطمینان اعلام کنند که یک سیاره ناشناخته در منظومه خود مشاهده کردهاند.
در این راستا، پژوهشگران این تحقیق، شکافهای منظومههای شناسایی شده را تحت بررسی قرار دادند و سپس از روشهای اندازهگیری RV و TTV برای جستجوی یک سیاره گمشده بهره جستند.
