کشف سیارات قابل سکونت و ایده‌های جدید

 

اخترشناسان هنگام بررسی این که کجا باید به دنبال حیات برگردند، عمدتا به چیز‌های آشنا پایبند بوده اند. بهترین گزینه‌ها برای سیاره‌های قابل سکونت همان‌هایی هستند که شبیه زمین هستند: کوچک، صخره‌ای، با جو قابل تنفس و جذب مقدار کمی گرما از ستارگان خود.

 

با کشف سیارات بیشتر خارج از منظومه شمسی، ستاره شناسان مفید بودن این روش را دوباره مورد ارزیابی قرار دادند. برخی از سیارات در منطقه به اصطلاح قابل سکونت (کمربند حیات)، جایی که درجه حرارت برای وجود آب مایع مناسب است، احتمالاً به هیچ وجه برای زندگی مناسب نیستند، اما در طرف مقابل سیارات دیگری در خارج از کمربند حیات ستاره‌ی خود تعیین شده‌اند که ممکن است کاملا شرایط مساعد برای وجود حیات را داشته باشند.

 

در حال حاضر، دو مطالعه وجود دارد که تجدید نظر در مفهوم «منطقه قابل سکونت» را پیشنهاد می‌کنند تا سیارات بیشتری را که ستاره‌شناسان ممکن است در کیهان با آن روبرو شوند، شامل شود. این تعریف جدید، سیاره‌های بیشتری را به دامنه قابل سکونت می‌آورد در حالی که تعریف قدیم، ممکن است بسیاری از سیارات میزبان حیات را از این گروه خارج کند.

 

 

 

 

نوح تاچو، ستاره شناس دانشگاه پن ایالت، می‌گوید: «هر دو مقاله بر زیر سوال بردن ایده کلاسیک منطقه قابل سکونت تمرکز می‌کنند. ما باید محدوده مکان‌هایی را که برای جستجوی حیات زیر نظر می‌گیریم، گسترش دهیم؛ بنابراین اینجونه سیارات قابل سکونت را از دست نمی‌دهیم.»

 

برخی از سیارات نادیده گرفته شده می‌توانند بسیار بزرگ‌تر از زمین باشند و به طور بالقوه هیچگونه نوری از ستاره‌ای که دور در حال چرخش هستند نیز دریافت نکنند. اخترفیزیکدانان دانشگاه کمبریج دسته جدیدی از سیاره‌های قابل سکونتِ احتمالی را پیشنهاد می‌کنند که تقریباً در فاصله‌های متفاوتی از ستاره‌های خود یافت می‌شود.

 

این سیاره‌های فرضی دارای یک کلان اقیانوس آب مایع هستند که در زیر یک جو غلیظ غنی از هیدروژن قرار گرفته‌اند که اصطلاحا آن‌ها را سیارات "Hycean"، به معنی «اقیانوس هیدروژنی» است می‌نامند Astrophysical. ستاره‌شناسان می‌گویند این سیارات می‌توانند از ۲.۶ برابر اندازه زمین و تا ۱۰ برابر بزرگتر باشند. اتمسفر غلیظ این سیارات می‌تواند دمای آب مایع را حتی با حداقل نور ورودی از یک ستاره حفظ کند.

 

ستاره شناسان می‌خواهند فراتر از الگوی ثابت پیشین گام بگذارند و تعریف قدیمی خود از سیاره قابل سکونت را گسترش دهند و در مورد وجود حیات بر سیارات، نظرات خود را محدود نکنند.

 

 

 

 

ایده‌های جدید در مورد آن‌چه یک سیاره را قابل سکونت می‌کند، در موضوع جستجوی حیات بیگانه، سیارات Hycean چندین مزیت نسبت به سیارات سنگی در منطقه قابل سکونت خواهند داشت. اگرچه تشخیص اینکه کدام سیاره قطعاً دارای اقیانوس و جو هیدروژن است دشوار است، اما تعداد زیادی سیاره فراخورشیدی در محدوده جرمی و دمایی سیارات Hycean نسبت به سیارات شبیه به زمین وجود دارد و این احتمال کشف حیات فرازمینی را بالاتر می‌برد.

 

از آن‌جا که سیارات Hycean به طور کلی بزرگتر از سیارات سنگی مانند زمین هستند و جو بیشتری دارند، بررسی این گونه از سیارات برای نشانه‌های بیولوژیکی یا نشانه‌های مولکولی حیات، آسان‌تر است. امضای زیستی قابل تشخیص در سیارات Hycean می‌تواند شامل مولکول‌های کمیابی باشد که با حیات روی زمین مانند دی متیل سولفید و کربونیل سولفید مرتبط باشند.

 

البته سیارات در محدوده اندازه Hycean تمایل به داشتن جوی ابری یا مه آلود دارند، بنابراین رصد نشانه‌های زیستی را دشوارتر می‌کند. همچنین هنوز مشخص نیست که آیا سیارات Hycean واقعاً در پهنه هستی وجود دارند یا خیر.

 

 

 

 

با این تفاسیر، تلسکوپ‌های موجود یا برنامه ریزی شده می‌توانند این مولکول‌ها را در صورت وجود در چند سال شناسایی کنند. همچنین در این راستا ستاره‌شناسان برنامه‌هایی برای تلسکوپ جمیز وب که اواخر سال میلادی به فضا ارسال می‌شود نیز دارند. با استفاده از تلسکوپ فوق قدرتمند جمیز وب در بهترین حالت، ما زندگی را در سیاراتی همچون سیاره K ۲، ۱۸ b تشخیص می‌دهیم.

 

ایده‌های جدید در مورد آنچه که یک سیاره را قابل سکونت می‌کند. تاچو و جیسون رایت، ستاره شناس دیگر دانشگاه پنسیلوانیا، به جای ابداع روش جدیدی برای شناسایی سیاره‌های فراخورشیدی قابل سکونت، برخی از سیارات ظاهراً قابل سکونت را از لیست کنار گذاشتند. این زوج متوجه شدند که دمای کلمنت اطراف یک ستاره با تغییر ستاره و تغییر روشنایی آن تغییر می‌کند.

 

برخی از سیارات در منطقه قابل سکونت متولد می‌شوند و تمام عمر خود را در آنجا می‌گذارند. اما برخی دیگر، احتمالا خارج از منطقه قابل سکونت ستاره خود متولد می‌شوند و بعداً با افزایش سن وارد آن می‌شوند که این سیارات را «سیارات قابل سکونت با تأخیر» نامگذاری کرده‌اند.

 

وقتی ستاره شناسان تلسکوپ‌های خود را به سمت ستاره‌ای معطوف می‌کنند، آن‌ها فقط تصویری از منطقه قابل سکونت این ستاره را می‌بینند. تاچو می‌گوید: «اگر در حال حاضر فقط به سیاره‌ای در منطقه قابل سکونت نگاه کنید، نمی‌دانید که چه مدت زمانی در آنجا بوده است.» 

 

او توضیح می‌دهد که آیا سیاره‌هایی که بعداً وارد منطقه قابل سکونت می‌شوند، می‌توانند سکونت پذیر شوند یا خیر؟ اگر این سیاره خیلی نزدیک به ستاره شروع به کار می‌کرد، می‌توانست تمام آب خود را به دلیل اثر گلخانه از دست بدهد، مانند سیاره زهره. حرکت سیاره زهره به موقعیت سیاره زمین، نمی‌تواند آب را به سطح آن بازگرداند.

 

از طرف دیگر، سیاره‌ای که دورتر از ستاره خود متولد شده است می‌تواند به طور کامل پوشیده از یخچال‌هایی باشد که نور خورشید را منعکس می‌کنند. آن‌ها ممکن است هرگز ذوب نشوند، حتی وقتی ستاره هایشان پرنور‌تر می‌شود.

 

بدتر از آن، آب آن‌ها می‌تواند حتی مستقیماً از حالت یخ زده به بخار تبدیل شود؛ فرایندی که به عنوان تصعید شناخته می‌شود. این سناریو نشان می‌دهد که سیاره‌ای مانند زمین حتی با وجود یک گودال مرطوب و مناسب برای شروع زندگی، در اطراف ستاره باقی نماند.

 

ستاره شناسان می‌گویند این سیارات هنوز در منطقه قابل سکونت هستند، اما این سؤالات در مورد این که آیا واقعاً در منطقه قابل سکونت به معنای واقعی هستند یا خیر را می‌افزاید.