کشف سیاره‌‎ای شبیه زمین با امکان حیات

ستاره شناسان سیاره ای به اندازه زمین کشف کرده اند که می تواند ارزش جستجوی نشانه های حیات را داشته باشد.

به گزارش تک ناک، تحلیل‌های گروهی به سرپرستی دیانا کوساکوفسکی ستاره‌شناس از موسسه نجوم ماکس پلانک، سیاره‌ای را توصیف می‌کند که به دور ستاره اصلی خود، کوتوله قرمز Wolf 1069 ، در منطقه قابل سکونت می‌چرخد.

این منطقه شامل فواصل اطراف ستاره است که امکان وجود آب مایع در سطح سیاره وجود داشته باشد. به علاوه سیاره ای به نام Wolf 1069 b دارای جرمی شبیه زمین است. به احتمال زیاد، این سیاره یک سیاره سنگی است که ممکن است جو نیز داشته باشد و آن را به یکی از معدود اهداف امیدوارکننده برای جستجوی نشانه‌هایی از شرایط سازگار با حیات و امضاهای زیستی تبدیل می‌کند.

وقتی ستاره شناسان سیارات خارج از منظومه شمسی را جستجو می کنند، بیشتر به سیارات مشابه زمین علاقه مند می شوند. از بیش از 5000 سیاره فراخورشیدی که تاکنون کشف کرده اند، تنها حدود 12 سیاره دارای جرمی شبیه به زمین هستند و در منطقه قابل سکونت پراکنده هستند. با Wolf 1069 b، تعداد چنین سیاره‌های فراخورشیدی که می‌توانست روی آن‌ها حیات تکامل یافته باشد، یک عدد افزایش یافته است.

سیاره ای با روز و شب ابدی

کشف چنین سیاراتی با جرم کم هنوز یک چالش بزرگ است. دایانا کوساکوفسکی و تیمش در موسسه نجوم ماکس پلانک در هایدلبرگ این وظیفه را بر عهده گرفته اند.

به عنوان بخشی از پروژه Carmenes، ابزاری به طور خاص برای جستجوی جهان های بالقوه قابل سکونت ساخته شد. تیم Carmenes از این دستگاه در رصدخانه Calar Alto در اسپانیا استفاده می کند. دیانا کوساکوفسکی می‌گوید: زمانی که داده‌های ستاره Wolf 1069 را تجزیه و تحلیل کردیم، سیگنال واضح و کم دامنه‌ای از سیاره‌ای با جرم تقریباً مشابه زمین کشف کردیم. نتایج این مطالعه اکنون در مجله Astronomy & Astrophysics منتشر شده است: این ستاره در مدت 15.6 روز در فاصله ای معادل یک پانزدهم فاصله بین زمین و خورشید به دور ستاره می چرخد.

کوساکوفسکی توضیح می دهد: بر اساس این مطالعه، سطح ستاره کوتوله نسبتاً خنک است بنابراین به رنگ نارنجی مایل به قرمز به نظر می رسد.

در نتیجه، منطقه ای که به اصطلاح قابل سکونت نامیده می شود به داخل منتقل می شود. بنابراین، سیاره Wolf 1069 b علیرغم فاصله نزدیکش با ستاره مرکزی، تنها حدود 65 درصد از نیروی تابشی فرودی را از آنچه زمین از خورشید دریافت می کند، دریافت می کند. این شرایط خاص سیارات اطراف ستاره های کوتوله قرمز مانند Wolf 1069 را به طور بالقوه دوستدار زندگی می کند. علاوه بر این، چرخش آنها احتمالاً به صورت جزر و مدی به مدار ستاره میزبانشان وابسته است. به عبارت دیگر، ستاره همیشه رو به همان سمت سیاره است. پس روز جاودانه است، در حالی که در طرف دیگر، همیشه شب است. به همین دلیل است که ما همیشه  یک طرف ماه را می بینیم.

شبیه سازی آب و هوا برای سیارات فراخورشیدی

اگر Wolf 1069 b یک سیاره برهنه و صخره ای فرض شود، میانگین دما حتی در سمتی که رو به ستاره است فقط منفی 23 درجه سانتیگراد خواهد بود. با این حال، با توجه به دانش موجود، کاملاً ممکن است که Wolf 1069 b یک جو را تشکیل داده باشد. همانطور که شبیه سازی های رایانه ای با مدل های آب و هوایی نشان می دهد، تحت این فرض، دمای آن می توانست به 13 درجه افزایش یابد. در این شرایط، آب مایع باقی می‌ماند و شرایط زندگی مساعد می‌تواند حاکم شود، زیرا زندگی آن‌طور که می‌دانیم به آب بستگی دارد.

جو نه تنها پیش شرط پیدایش حیات از نظر اقلیمی است. همچنین از Wolf 1069 b در برابر تشعشعات الکترومغناطیسی پرانرژی و ذراتی که مولکول‌های زیستی احتمالی را نابود می‌کنند، محافظت می‌کند. تابش و ذرات یا از فضای بین ستاره ای یا از ستاره مرکزی سرچشمه می گیرند. اگر تابش ستاره خیلی شدید باشد، می تواند جو سیاره را نیز از بین ببرد، همانطور که برای مریخ این کار را کرد. اما Wolf 1069 به عنوان یک کوتوله قرمز، تنها تشعشعات نسبتاً ضعیفی از خود ساطع می کند. بنابراین، ممکن است جو در سیاره تازه کشف شده حفظ شده باشد. حتی ممکن است این سیاره دارای میدان مغناطیسی باشد که از آن در برابر ذرات باردار باد ستاره ای محافظت می کند. بسیاری از سیارات سنگی دارای یک هسته مایع هستند که از طریق اثر دینام یک میدان مغناطیسی مشابه سیاره زمین ایجاد می کند.

جستجوی دشوار برای سیارات فراخورشیدی با جرم زمین

از زمان کشف اولین سیارات فراخورشیدی در نوع خود در 30 سال پیش، پیشرفت های چشمگیری صورت گرفته است. با این حال، امضاهایی که اخترشناسان برای شناسایی سیاراتی با جرم و قطر شبیه زمین به دنبال آن هستند، نسبتا ضعیف هستند و استخراج آنها از داده ها دشوار است.

تیم Carmenes به دنبال تغییرات فرکانس دوره ای کوچک در طیف های ستاره ای است.

انتظار می رود که این جابجایی ها زمانی ایجاد شوند که یک سیاره مشابه ستاره میزبان را با نیروی جاذبه خود می کشد و باعث تکان خوردن آن شود.در نتیجه. فرکانس نور اندازه گیری شده روی زمین به دلیل اثر داپلر تغییر می کند. در مورد Wolf 1069 و سیاره تازه کشف شده آن، این نوسانات به اندازه کافی بزرگ هستند که بتوان اندازه گیری کرد. یکی از دلایل آن این است که تفاوت جرم بین ستاره و سیاره نسبتاً کم است و باعث می شود که ستاره به طور برجسته تر از سایر موارد در اطراف مرکز جرم مشترک بچرخد.