کشف یک سیارۀ “زمین آسا”

 

 

 

کشف سیارۀ “پروکسیمای ب”، با جرمی حدود ۳/۱ جرم زمین، که در منطقۀ “قابل سکونت ستارۀ قنطورس حرکت می کند، امید به وجود حیات در بیرون از منظومۀ شمسی را افزایش داده است.

جستجو برای یافتن حیات در بیرون از منظومۀ شمسی پای انسان را به دروازه های سیاره ای رسانده است. این سیاره، که “زمین” آن آشکارا صخره ای است، “تصادفاً” در مدار نزدیکترین ستاره به منظومۀ شمسی در حال گردش است.

تخمین زده می شود که این سیاره جرمی برابر ۳/۱ جرم زمین داشته باشد. مدار این سیاره در منطقۀ “قابل سکونت” ستارۀ قنطورس (سنتوریوس) قرار دارد. این مجموعه یافته ها به این معناست که در این جهان تازه کشف شده، می تواند آب وجود داشته باشد.

سیارۀ جدید، که نام “پروکسیمای ب” بر آن نهاده شده، با امکان وسوسه انگیز خود برای برخورداری از شرایط حیاتی مشابه زمین، شور و شوق خاصی را در میان اخترفیزیکدانان برانگیخته است.

گیلوم آنگلادا اسکوده، از زمره محققان کوئین مری در دانشگاه لندن، این انتظار را که سیاره پروکسیمای ب بتواند یا توانسته باشد خاستگاه حیات باشد “انتظار معقولی” می داند.

ایمون کرینس، عضو مرکز ژوردل بانک، یکی از آن اخترفیزیکدانان هیجانزده از کشف پروکسیمای ب است. او می گوید: “کشف این که نزدیکترین ستاره به خورشید منزلگاه سیاره ای است، نه فقط به اندازۀ زمین، بلکه در مداری که می تواند حامی حیات باشد، به واقع تأکید و تأئیدی بر این نکته است که نه تنها سیارات در کهکشان ما بسیار اند، بلکه همچنین این که سیارات قابل سکونت بسیار اند.”

پروکسیمای ب احتمالاً نزدیکترین سیاره به ما از میان هزاران سیارۀ “فرامنظومه” ای است که تا کنون کشف شده اند. البته با فاصلۀ ۲/۴ سال نوری اش از ما، چشم انداز دیداری در آیندۀ نزدیک از آن، تا بتوان وجود موجودات پروکسیمائی را محرز کرد، بسیار دور است. سفینه های فضائی امروزی حدود ۷۰هزار سال وقت لازم دارند تا از زمین به آنجا برسند.

یک تیم تحقیق بین المللی در نوشته ای که در نشریۀ “طبیعت” (Nature) منتشر شده، چگونگی کشف این سیاره را توضیح داده است. این تیم با غربال دقیق داده های رسیده از نور ساطع از قنطورس، که در “رصدخانۀ جنوبی اروپا” مستقر در شیلی گردآوری شده اند، به این کشف نائل آمده است.

آلگلادا اسکوده می گوید: “کار ما در اصل این است که حرکت ستارۀ قنطورس را اندازه گیری کنیم. سیاره ای که به دور یک ستاره می گردد، تا حدودی – ولو ناچیز – آن را به سمت خود می کشد. بنابراین شما شاهد حرکت ستاره خواهید بود. حرکتی تناوبی، یعنی ستاره منظماً به شما دور و نزدیک می شود.”

این حرکت رنگ نوری را که از آن ستاره ساطع می شود تغییر می دهد. رنگ نور ستاره، با نزدیک شدن ستاره به شما، به سمت آبی و با دور شدن آن به سمت قرمز گرایش می یابد. تناوب این حرکت به “سال” آن سیاره و بنابراین به فاصلۀ آن از ستاره بستگی دارد. اما مقدار یا دامنۀ حرکت بستگی به جرم سیاره دارد.

 

گرچه تحلیل داده های گردآوری شده در سالهای قبل از ۲۰۱۶ بر وجود این سیاره دلالت داشت، اما برای آن که وجود سیاره محرز گردد، دور دیگری از گردآوری داده ها لازم بود؛ اقدامی که در اوائل سال جاری به انجام رسید.

روشن شده است که “سال” (مدت زمان یک نوبت گردش کامل سیاره به دور ستاره) پروکسمای ب ۲/۱۱ روز است و فاصلۀ آن از قنطورس فقط ۵ درصد فاصلۀ زمین از خورشید است. اما محققان می گویند که این فاصلۀ کم در منطقۀ قابل سکونت قنطورس قرار دارد، زیرا قنطورس ستاره ای از نوع “کوتوله های سرخ” است. کوتوله های سرخ ستارگانی کوچکتر، سردتر و تارتر از خورشید اند. خورشید از خانوادۀ ستارگان موسوم به “کوتوله های زرد” است.

این که آیا سیارۀ پروکسیمای ب می تواند حیات خیز باشد، موضوع بی چون و چرائی نیست.

 

کوتوله های سرخ عموماً ستارگانی فعال اند، که زبانه های قدرتمندی از خود ساطع می کنند. قاعدتاً پروکسیمای ب در قیاس با زمین در معرض انرژی تشعشعی بیشتری است. دان پولاکو، اخترفیزیکدانان دانشگاه وارویک، که دخالتی در تحقیق گفته شده نداشته است، می گوید: “کوتوله های سرخ غالباً زبانه های بسیاری ایجاد می کنند. این زبانه ها وضع را برای سیارات برای این که بتوانند آتمسفرشان را حفظ کنند، بسیار دشوار می کند. زبانه های کوتوله های سرخ آتمسفر سیارات را از آنها می رانند.” اما او همچنین می گوید که “قنطورس یک کوتولۀ سرخ با فعالیت متعادل است. این واقعیت از شگنندگی محیط پیرامون آن، در قیاس با کوتوله های سرخ فعال، می کاهد. این که آیا فعالیت این ستاره در ایام جوانی اش پروکسیما را از داشتن آتمسفر محروم کرده ست یا نه، هنوز باید تحقیق شود. به علاوه هنوز معلوم نیست که پروکسیما از میدان مغناطیسی برخوردار است یانه. یک میدان مغناطیسی سپر خوبی در برابر تشعشعات زبانه های خورشیدی است.

 

پروکسیمای ب مشخصه های دیگری هم دارد که می توانند تقویت کنندۀ امکان حیات خیزی آن باشند.

تحقیقات آشکار کرده اند که اگر گرمای پروکسیما فقط از منبع خورشید خودش تأمین شود، دمای سطح آن مقدار متوسط ۴۰ درجه زیرصف را خواهد داشت. آنگلادا اسکوده می گوید: “به نظر می رسد ۴۰ درجه زیرصفر سرد باشد. اما تحت چنین شرطی دمای متوسط سطح زمین هم جیزی بین ۲۰ تا ۳۰ درجه زیرصفر خواهد بود. آنچه زمین را گرم نگه می دارد، آتمسفر آن و اقیانوسهای آن اند. بنابراین اگر این سیاره اتمسفر داشته باشد، دمای آن می تواند بیشتر از ۴۰ درجه زیرصفر باشد.”

پروکسیما مشخصه های دیگری هم دارد. به احتمال بسیار بالا این سیاره به لحاظ گرانشی به قنطورس قفل شده است (همان گونه که ماه به زمین قفل شده است). این موجب می شود که همیشه فقط یک روی سیاره تشعشعات قنطورس را دریافت می کند.

پولاکو می گوید: “در این صورت طرف رو به ستاره کاملاً گرم خواهد بود و طرف دیگر بسیار سرد، که همیشه شب است.ه

 

آنگلادا اسکوده خوش بین است. او می گوید: “اگر پروکسیمای ب اتمسفر و اقیانوس داشته باشد، باز توزیع گرما نیز ممکن خواهد بود. حتی اگر قفل گرانشی وجود داشته باشد، باز گرما سیرکولاسیون بسیاری خواهد داشت.”

اما پولاکو معتقد است که “بحث در بارۀ قابلیت سکونت این سیارۀ جدید هنوز زود است. این مشاهدات چیزی در بارۀ خود سیاره به ما نمی گویند.” نامبرده متذکر می شود که هنوز هیچ مدرکی دال بر وجود اتمسفر یا آب در این سیاره به دست نیامده است.

آنگلادا اسکودا این نکته را تأئید می کند و می افزاید: “هنوز رازهای سر به مهر بسیاری در بارۀ این سیارۀ جدید وجود دارند. ما “می دانیم” که جرم آن حدود ۳/۱ جرم زمین است، اما اندازۀ آن و بنابراین چگالی آن هنوز نامعلوم اند. از این رو دانشمندان فقط می توانند، مبتنی بر یافته های قبلی در مورد سیارات فرامنظومه ای پیرامون دیگر ستارگان کوچک، حدسی علمی بزنند که سطح آن صخره ای است.

 

رازهای دیگری نیز باید گشوده شوند. مدار پروکسیما نیز معمای بزرگی برای دانشمندان است. آنها بر این نظر اند که بعید است این سیاره بدواً در فاصله ای چنین ناچیز از ستارۀ قنطورس شکل گرفته باشد، زیرا در این فاصله از یک ستاره مادۀ سیاره ساز بسیار کمی وجود دارد. آنگلادا اسکوده می گوید: “حدس ما این است که پروکسیما در نقلطۀ دیگری از منظومۀ قنطورس تشکیل شده باشد. مواد خام، غبار فضائی، صخره ها یا یخ، در جای دیگری متراکم شده و سپس روندسیاره سازی را با هم طی کرده باشند. او متذکر می شود که اگر این سیاره در جای دورتری از قنطورس تشکیل شده باشد، و سپس سیاره به مدار کنونی اش نقل مکان کرده باشد، در آن صورت باید به یک “جهان آبی” شباهت خواهد داشت. در حالی که اگر پروکسیما در جای کنونی اش از غبار فضائی تشکیل شده باشد، در این صورت سیاره ای بسیار خشک خواهد بود، مگر آن که شهاب یا جرم فضائی دیگری به آن آب تحویل داده باشد.

پولاکو کشف سیارۀ پروکسیمای ب را یک کشف سمنولیک می نامد و معتقد است که موضوع امکان حیات خیزی بر آن، تا مدتهای مدیدی یک راز باقی خواهد ماند، خاصه این که شانس دیدن آن در جلوی ستاره اش فوق العاده کم است. او توضیح می دهد که مشاهدۀ یک سیاره در جلوی ستاره اش، دارای اهمیت اساسی برای اندازه گیری اندازه و ترکیبات آن است.

 

آنگلادا اسکوده باز هم خوش بینی بیشتری نشان می دهد. او معتقد است که حتی اگر مشاهدۀ ستاره در جلوی ستاره اش ممکن نشود، می تواند با تکنیکهای دیگری بر ساختمان سیاره نور افکند. او می گوید: “انتظارات معقولی وجود دارند دایر بر این که بتوان در خلال ۱۰ سال آینده این سیاره را با تصویربرداریهای مستقیم وارسی کرد. ممکن است حتی بتوان تلسکوپی را در مدار زمین قرار داد و از آنجا به پروکسیما نگریست.”

او همچنین معتقد است که این کشف می تواند مشوق موجی از خلاقیتها در طراحی روشهای ممکن برای رصد کردن جهان فرامنظومه ای گردد. او می گوید: “فکر می کنم خود این کشف، پیدا کردن چیزی چنین نزدیک آن را به منبع الهام بزرگی بدل خواهد کرد”.

 

خیال نگاره ای از پروکسیمای ب