جستجوی دانشمندان برای کشف سیاره‌ای مانند زمین

مبحث اصلی تز من درباره این بود که چگونه نیروهای غیرجاذبه‌ای باعث تاثیر متقابل سیارات منظومه شمسی با یکدیگر شده و این چه اثری روی حرکت مداری آنها خواهد داشت. نتایج تحقیق من نشان داد نیروهای غیرجاذبه‌ای باعث می‌شوند سیاره‌ها از جای خود حرکت کرده و به طرف خورشید مهاجرت کنند. تئوری‌ مهاجرت سیاره‌ها اکنون یکی از مهم‌ترین تئوری‌ها برای توجیه کردن حرکت مداری سیاره‌های فراخورشیدی است. پس از اتمام تز دکتری، تحقیقات من در 2 زمینه ادامه پیدا کرد، یکی این که سیارات منظومه شمسی چه‌طور به وجود آمده‌اند و دوم این‌که آیا در میان منظومه‌های فراخورشیدی، سیاراتی مانند زمین هم وجود دارند یا خیر؟ البته یکی از زمینه‌های خاص تحقیق من روی به وجود آمدن سیاره‌ای مثل زمین در سیستم‌هایی که دارای دو خورشید هستند، هم است.

بله! نتایج تحقیق من نشان می‌دهد مجموعه‌ای از سیستم‌های دو ستاره‌ای وجود دارند که می‌توانند سیاره‌ای مثل زمین داشته باشند. این سیارات می‌توانند حاوی حیات هم باشند که در حال حاضر روی کشف این سیارات کار می‌کنم.

تئوری نشان می‌دهد امکانش وجود دارد ولی تلکسوپ‌ها هنوز چنین سیاراتی را پیدا نکرده‌اند. البته با طرح این تئوری، منظورمان موجودات فضایی نیستند، بلکه منظور این است که این سیستم‌ها می‌توانند سیاره‌ای مثل زمین داشته باشند که ممکن است قابلیت شروع حیات در آن وجود داشته باشد. وقتی درباره حیات صحبت می‌کنیم، ‌منظور فقط حیات انسانی نیست، بلکه موجودات بدوی (مانند موجودات تک سلولی) هم شامل این تعریف می‌شوند. بنابراین وقتی می‌گوییم یک سیاره قابلیت حیات دارد، منظور این است که آن سیاره ممکن است قادر باشد، در صورتی که شرایط لازم وجود داشته باشد، حیات مانند آنچه روی زمین وجود دارد، روی آن به‌وجود آید. آنچه گفته شد براساس تئوری‌های ماست، اگر سیاره‌ای مانند زمین کشف شود، ما براحتی قادر نخواهیم بود حیات را روی آن مشخص کنیم. فقط می‌توانیم براساس تئوری‌های موجود بگوییم که آن سیاره قابلیت حیات دارد.

‌گرچه بتازگی چندین سیاره فراخورشیدی به‌طور مستقیم عکسبرداری شده‌اند، بیشتر سیاره‌های فراخورشیدی به طور غیرمستقیم و با اندازه‌گیری تاثیراتی که بر سیاره‌ ما در خود می‌گذارند، شناسایی می‌شوند.

سیاره‌های ابر زمین یا super – Earth اجسامی هستند که جرمشان بین 5 تا 15 برابر جرم زمین است. از آنجا که این سیاره‌ها از نظر اندازه قابل مقایسه با زمین هستند، صفحات درونی آنها قابلیت حرکت روی یکدیگر را دارند. این حرکت درونی سیاره‌ها، توام با جو سیاره‌ای باعث می‌شوند که بعضی از این سیاره‌ها قابلیت حیات داشته باشند. پیدا کردن این سیاره‌ها به بهتر و کامل‌تر شدن تئوری‌های به وجود آمدن سیاره‌ها کمک زیادی می‌کند. حدود 95درصد از سیاره‌های فراخورشیدی به بزرگی سیاره مشتری یا بزرگ‌تر هستند. سیاره‌هایی به این بزرگی جو بسیار ضخیمی خواهند داشت بنابراین باعث می‌شود تا نور خورشید به سطح سیاره نرسد و همچنین دما و فشار سطح سیاره به حد زیادی بالا رود. این‌گونه سیارات قابلیت حیات ندارند ولی جرم کوچک‌تر سیاره‌های super – Earth باعث می‌شود تا این سیارات جو نازک‌تری داشته باشند و دمای سطح آنها هم به طور یکنواخت به حد معتدلی رسیده باشد. تاکنون 15 سیاره super – Earth کشف شده است.

درحال حاضر، چندین پروژه بین‌المللی، با مرکزیت موسسه نجوم دانشگاه هاوایی در حال اجراست. یکی از این پروژه‌ها، مربوط به پیدا کردن شهاب‌سنگ‌های دنباله‌دار در منظومه شمسی است، شهاب‌سنگ‌ها، سنگ‌های فضایی هستند که در کمربند شهاب‌سنگ‌ها بین مریخ و مشتری قرار دارند. برخلاف ستاره‌های دنباله‌دار که دارای دنباله نورانی می‌باشند، شهاب‌سنگ‌‌ها دنباله ندارند. در طول 5 سال گذشته، یکی از تیم‌های تحقیقاتی موسسه نجوم هاوایی توانسته است اجسامی پیدا کند که از لحاظ مداری و دینامیکی مانند شهاب‌سنگ‌ها بوده و در کمربند سیارک‌ها باشند، اما مانند ستاره‌های دنباله‌دار، دنباله‌دارند.

اهمیت این اجسام در این است که بسیاری از آنها حامل آب (یخ) هستند. این مساله از این جهت مهم است که منشا آب زمین نامعلوم است. تئوری به وجود آمدن زمین نشان می‌دهند که زمین در ابتدا بدون آب بوده است و آب زمین بعد از به وجود آمدن زمین به آن اضافه شده است. اهمیت شهاب‌سنگ‌های دنباله‌دار در این است که ممکن است آب زمین را آنها آورده باشند. بعد از این که زمین به‌وجود آمد، تعداد زیادی از این اجسام با آن برخورد می‌کنند و با اضافه کردن یخ درونشان به جرم زمین، باعث منشا وجود آب می‌شوند. این سوال بزرگ باعث شده تا ما بتوانیم سازمان فضایی آمریکا (ناسا) را راضی کنیم تا یک سفینه به دور یکی از این شهاب‌سنگ‌های دنباله‌دار بفرستد تا ما بتوانیم وضعیت فیزیکی، سطحی و شیمیایی آن را بررسی کنیم. این طرح جدیدی است که از 5 سال گذشته آغاز شده و تا 15سال آینده ادامه خواهد داشت.

پروژه دیگر، رصدخانه بزرگی به نام «پن استارز» (Pan STARRS) است. مجموعه‌ای از چندین تلسکوپ که تمام آسمان را 24 ساعته رصد کرده و هرچه در آسمان می‌گذرد را ثبت می‌کنند. به‌وسیله این طرح، می‌توان اجرام جدید بسیاری در آسمان کشف کرد. می‌دانید بیشتر اجرامی که در منظومه شمسی کشف می‌شوند به علت انجام رصدهای متعددی است که طی چندین و چند سال انجام می‌شود. از کنار هم گذاردن این رصدها، منجمان متوجه وجود جرم جدیدی می‌شوند. رصدهای این پروژه، به علت تمام وقت بودن، بسیار ارزشمند است. در این پروژه، مجموعه‌ای از چندین کشور و چندین دانشگاه پیشرفته از جمله هاروارد، موسسه تحقیقاتی هایدلبرگ در کشور آلمان و غیره شرکت دارند. این طرح از حدود 5 سال پیش آغاز شده و تا سال دیگر راه‌اندازی می‌شود. به علت وجود کوه بلند ماناکیا (Mauna Kea) بیشتر توان موسسه نجوم دانشگاه هاوایی روی کارهای رصدی نظیر ساختن تلسکوپ یا استفاده از آنها برای رصد است. هر طرح بزرگ رصدی در دنیا به نحوی به دانشگاه هاوایی مربوط می‌شود. برای نمونه تلسکوپ 30 متری یا تلسکوپ VLA و غیره که در تمام آنها دانشگاه هاوایی همکاری دارد.

به طور کلی هدف تمام پروژه‌های تحقیقاتی منظومه شمسی به دست آوردن اطلاعات دقیق‌تر و بیشتر درباره سیاره‌ها و سایر اجرام در منظومه‌ است تا محققان بتوانند مدل‌های به وجود آمدن منظومه شمسی را اصلاح کنند. در حال حاضر ایده‌هایی درباره به وجود آمدن سیاره‌هایی بزرگ مانند مشتری و زحل و همچنین در مورد آخرین مرحله به وجود آمدن سیاره‌های سنگی مانند زهره و زمین وجود دارد. اما جزئیات تکنیکی این نظریه‌ها هنوز کاملا حل نشده‌اند. همه این مدل‌ها فرضیاتی دارند که براساس رصدهای منظومه شمسی هستند. بنابراین هرچه بیشتر رصد کنیم و بیشتر فضاپیما به این اجرام بفرستیم، بهتر می‌توانیم فرضیات اولیه این نظریه‌ها را تصحیح کنیم.

یکی از مساله‌هایی که مردم ایران باید از آن‌ آگاه شوند تحولات و پیشرفت‌هایی است که در زمینه سیاره‌های فراخورشیدی صورت می‌گیرد. در حال حاضر یکی از موضوعات داغ، پیدا کردن سیاره‌های فراخورشیدی قابل حیات است بخصوص با دو تلسکوپ فضایی که بتازگی فرستاده شده است. یکی از آنها تلسکوپ اروپایی به نام کوروت(CoRot) و دیگری تلسکوپ آمریکایی به نام کپلر (Kepler)است که هدف آنها پیدا کردن سیاره‌های کوچک فراخورشیدی است.