جستجوی سیارات فراخورشیدی در سه دهه‌ی گذشته پیشرفت بسیاری کرده است و تعداد سیارات فراخورشیدی هر روز افزایش میابد. این سیارات فراخورشیدی نشانه‌های بسیاری برای پاسخ به پرسش‌های ما درباره‌ی چگونگی شکل‌گیری سیارات و احتمال حیات در خارج از منظومه‌ی شمسی فراهم کرده‌اند. ماموریت فضایی کپلر، کاندیداهای بسیاری برای سیارات فراخورشیدی که در کمربند حیات ستاره‌شان هستند پیدا کرده است. یکی از اهداف اصلی ماموریت کپلر اندازه‌گیری احتمال وجود سیاره‌ای زمین مانند در کمربند حیات ستاره‌اش است. دسته‌ی دیگر سیارات کشف شده، سیارات غول‌پیکر گازی مشتری‌مانند در کمربند حیات هستند. گرچه این سیارات در کمربند حیات قرار دارند، اما سطح گازی‌شان آن‌ها را برای شکل‌گیری حیات نامناسب می‌کند. در شکل ۱، احتمال کشف سیارات فراخورشیدی را در اطراف ستاره‌های نوع G، برحسب دوره‌ی تناوب گردش سیاره به دور ستاره‌ی مادر و اندازه‌ی سیاره می‌بینید. رنگ قرمز بیشترین احتمال و آبی کمترین احتمال کشف را نشان می‌دهد. همان‌طوری که می‌بینید، سیارات بزرگ که در نزدیکی ستاره‌شان هستند (دوره‌ی تناوب کوتاه) بیشترین احتمال کشف را دارند. ستاره‌ها در این شکل، کاندیداهای سیارات فراخورشیدی را که توسط کپلر یافت شده‌اند نشان می‌دهند.
شکل ۱: احتمال کشف سیارات فراخورشیدی در اطراف ستاره‌های نوع G، بر حسب اندازه‌ی سیاره (محور عمودی) و دوره‌ی تناوب گردش سیاره (محور افقی). رنگ قرمز بیشترین احتمال و آبی کمترین احتمال را نشان می‌دهد. ستاره‌های مشکی، کاندیداهای سیاره‌های فراخورشیدی هستند که کپلر در اطراف ستاره‌های G پیدا کرده است.
سیارات گازی منظومه‌ی شمسی اقمار زیادی دارند، که نشان می‌دهد سیارات گازی دیگر نیز ممکن است اقمار زیادی داشته باشند. این اقمار فراخورشیدی، برخلاف سیاره‌ی گازی مادرشان، گزینه‌های مناسبی برای شکل‌گیری حیات هستند. اقمار فراخورشیدی بسیار مورد بررسی قرار گرفته‌اند. حتی برخی معتقدند که اقمار گزینه‌های مناسب‌تری برای شکل‌گیری حیات نسبت به سیارات هستند. چراکه تنها منبع انرژی آن‌ها ستاره‌شان نیست. اقمار منابع انرژی متنوع‌تری می‌توانند داشته باشند، از نور بازتابیده تا گرمای تابشی از سیاره‌ی مادر یا حتی انرژی دریافتی از میدان گرانشی سیاره (مانند قمر یو). تاکنون کشف هیچ قمر فراخورشیدی‌ای تایید نشده است.
مولفان این مقاله، احتمال حضور سیارات غول‌پیکر را در اطراف انواع ستاره‌ها (نوع طیفی G، K، M) محاسبه کرده‌اند (به ترتیب ۶.۵، ۱۱.۵، و ۶ درصد). برای مقایسه،احتمال حضور سیارات زمین‌مانند در اطراف ستاره‌های G و K از ۲ تا ۲۲ درصد است. بنابراین به نظر می‌رسد که احتمال حضور یک سیاره‌ی غول‌پیکر در کمربند حیات کمتر از یک ستاره‌ی زمین‌مانند باشد. البته اگر هر سیاره‌ی غول‌پیکر بیش از یک قمر داشته باشد، احتمال حضور اقمار فراخورشیدی در کمربند حیات به اندازه و یا بیشتر از سیارات زمین‌مانند خواهد بود.
اقمار فراخورشیدی در داخل کمربند حیات شرایط خوبی برای شکل‌گیری و نگه داشتن حیات می‌توانند داشته باشند، اما تکنیک‌ها و ابزارهای بهتری برای آشکارسازی آن‌ها نیاز است. تابش گرمایی و بازتابی سیاره‌ی مادر و همچنین اثرات کشندی اندازه‌ی کمربند حیات را می‌توانند بزرگتر کنند که باعث می‌شود بازه‌ی دمایی پهن‌تری به وجود بیاید که سیاره در آن می‌تواند باقی بماند. این تئوری ایرادهایی هم دارد، از جمله اینکه ممکن است سیارات غول‌پیکر به کمربند حیات مهاجرت کرده باشند (در مقابل اینکه آنجا به وجود آمده باشند). در این صورت، قمر سیاره زمان کمی در کمربند حیات خواهد داشت و یا اینکه سیاره‌ای که مهاجرت می‌کنند ممکن است اقمارش را از دست بدهد. بنابراین هر سیاره‌ی غولی که در کمربند حیات است و هنوز در حال مهاجرت به سمت ستاره است ممکن است اقمارش را از دست بدهد.
عنوان اصلی مقاله: Exploring Kepler Giant Planets in the Habitable Zone
نویسندگان: Michelle Hill, et al
این مقاله برای چاپ در نشریه‌ی APJ پذیرفته شده است.
لینک مقاله‌ی اصلی: https://arxiv.org/abs/1805.03370
گردآوری: آیرین شیوایی
