کشف تاریخی در فضا؛ امواج رادیویی یک سیاره خارج از منظومه شمسی ثبت شد

تبلیغات

ستاره‌شناسان برای نخستین بار موفق شده‌اند امواج رادیویی را مستقیماً به یک سیاره خارج از منظومه شمسی نسبت دهند. این سیگنال‌ها از غول گازی Beta Pictoris b در فاصله حدود ۶۳ سال نوری از زمین دریافت شده‌اند و به نظر می‌رسد منشأ آن‌ها شفق‌های قطبی ناشی از میدان مغناطیسی قدرتمند این سیاره باشد.

این کشف علاوه بر ثبت یک دستاورد مهم در مطالعه سیارات فراخورشیدی، امکان نخستین اندازه‌گیری مستقیم قدرت میدان مغناطیسی یک سیاره خارج از منظومه شمسی را فراهم کرده است.

امواج رادیویی دقیقاً از کجا آمدند؟

پژوهشگران مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین و دانشگاه اورگن، منظومه Beta Pictoris را با استفاده از آرایه رادیوتلسکوپی MeerKAT در آفریقای جنوبی بررسی کردند.

این منظومه حدود ۶۳ تا ۶۴ سال نوری از زمین فاصله دارد و دست‌کم سه سیاره شناخته‌شده در اطراف ستاره آن قرار دارند. یکی از این سیارات، Beta Pictoris b، یک غول گازی بسیار بزرگ است.

مشکل اصلی در چنین مشاهداتی این است که تشخیص امواج رادیویی از یک سامانه سیاره‌ای لزوماً به معنای انتشار آن‌ها از خود سیاره نیست. ستاره میزبان نیز می‌تواند منبع امواج رادیویی باشد.

پژوهشگران برای حل این مشکل، موقعیت سیگنال را با استفاده از اختروش‌های دوردست به‌عنوان نقاط مرجع دقیق آسمان مشخص کردند. نتیجه نشان داد منبع امواج با موقعیت Beta Pictoris b منطبق است، نه ستاره میزبان.

سیگنال‌ها چگونه شناسایی شدند؟

MeerKAT در چهار نوبت طی سال‌های ۲۰۲۵ و ۲۰۲۶ این منظومه را رصد کرد. دانشمندان در این مشاهدات، فوران‌های رادیویی کوتاه، تکرارشونده و به‌شدت قطبیده را در محدوده فرکانسی ۰.۸۵ تا ۳.۵ گیگاهرتز ثبت کردند.

این ویژگی‌ها با سیگنال‌هایی که از شفق‌های قطبی سیارات منظومه شمسی می‌شناسیم سازگاری دارند.

مکانیسم احتمالی تولید این امواج، ناپایداری ماسر سیکلوترون الکترونی (ECMI) است؛ فرایندی که می‌تواند ذرات باردار را در میدان مغناطیسی شتاب دهد و باعث انتشار امواج رادیویی شود.

میدان مغناطیسی سیاره چقدر قدرتمند است؟

یکی از مهم‌ترین نتایج این کشف، اطلاعاتی است که امواج رادیویی درباره میدان مغناطیسی Beta Pictoris b در اختیار دانشمندان قرار می‌دهند.

بر اساس تحلیل پژوهشگران، میدان مغناطیسی این سیاره در محل تولید امواج دست‌کم حدود ۱٬۲۵۰ گاوس است. این مقدار هزاران برابر قوی‌تر از میدان مغناطیسی زمین است.

شدت بالای میدان مغناطیسی با مدل‌های قبلی درباره ساختار داخلی و فرایند تولید میدان مغناطیسی در یک غول گازی جوان و پرجرم نیز سازگاری دارد.

مشخصات مهم Beta Pictoris b

این کشف چه ارتباطی با شفق‌های قطبی دارد؟

شفق‌های قطبی روی زمین زمانی ایجاد می‌شوند که ذرات باردار با میدان مغناطیسی و جو سیاره برهم‌کنش داشته باشند. نمونه‌های مشابهی از شفق در سیارات دیگری مانند مشتری و زحل نیز مشاهده شده است.

در Beta Pictoris b نیز ویژگی امواج رادیویی شناسایی‌شده با انتشار رادیویی ناشی از شفق‌ها مطابقت دارد. چرخش بسیار سریع این سیاره نیز می‌تواند در شکل‌گیری این پدیده نقش داشته باشد.

بنابراین، آنچه دانشمندان دریافت کرده‌اند پیام رادیویی از یک تمدن بیگانه نیست؛ بلکه یک پدیده طبیعی مرتبط با میدان مغناطیسی سیاره است.

چرا این کشف برای مطالعه سیارات فراخورشیدی مهم است؟

بیشتر روش‌های کشف سیارات فراخورشیدی بر مشاهده تأثیر سیاره بر ستاره میزبان یا بررسی نور بازتاب‌شده و عبوری از جو آن‌ها متکی هستند.

اما میدان مغناطیسی سیارات معمولاً بسیار دشوارتر قابل اندازه‌گیری است. شناسایی امواج رادیویی ناشی از شفق می‌تواند یک روش جدید برای بررسی این ویژگی در جهان‌های دوردست فراهم کند.

میدان مغناطیسی همچنین می‌تواند در محافظت از جو یک سیاره در برابر ذرات پرانرژی و باد ستاره‌ای نقش داشته باشد. بنابراین مطالعه آن اطلاعات بیشتری درباره ساختار داخلی و شرایط فیزیکی سیارات فراخورشیدی در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد.

آیا این نخستین سیگنال رادیویی از یک سیاره فراخورشیدی است؟

نکته مهم این است که پیش از این نیز در برخی سامانه‌های دارای سیاره، انتشار رادیویی مشاهده شده بود؛ اما دانشمندان نمی‌توانستند با اطمینان مشخص کنند که سیگنال دقیقاً از سیاره می‌آید یا از ستاره میزبان.

تفاوت کشف جدید در همین‌جاست: پژوهشگران توانسته‌اند منبع سیگنال را به خود Beta Pictoris b نسبت دهند.

این پژوهش هنوز در یک مجله علمی داوری‌شده منتشر نشده و فعلاً به‌صورت مقاله پیش‌انتشار در arXiv در دسترس است. بنابراین نتایج آن همچنان باید مراحل داوری و بررسی مستقل علمی را پشت سر بگذارد.

تلسکوپ‌های آینده می‌توانند سیارات بیشتری را بررسی کنند

پژوهشگران اکنون به دنبال بررسی سیارات غول‌پیکر دیگری هستند که می‌توانند میدان مغناطیسی قدرتمندی داشته باشند.

آن‌ها برآورد کرده‌اند که نسل بعدی رادیوتلسکوپ‌ها با افزایش حدود ۵ تا ۷ برابری حساسیت می‌تواند امکان شناسایی امواج رادیویی سیارات دیگری را نیز فراهم کند.

در نتیجه، روش جدید ممکن است در آینده به ابزاری برای مطالعه میدان‌های مغناطیسی جهان‌های دوردست تبدیل شود.

منابع: ScienceAlert، arXiv، Phys.org