آیا آنجا حیات هست؟

 هنوز چراغ‌های پارک و خیابان همه جا را روشن نکرده ‌است که همسایه آشنای آسمانی پدیدار می‌شود. کره‌ای درخشان و بزرگ، آسمان شب را با قرص بزرگ و عظیم خود پوشانده است، اما این بار به جای ماه به سیاره‌ای مشابه سیاره خودتان می‌نگرید. در آسمان گوی بزرگی را می‌بینید که بخشی از آن را نورهای سپید و محوطه‌های وسیع آبی‌رنگ پوشانده است. ابرها بر فراز اقیانوس آبی‌رنگ همسایه شما جلوه‌ای شگفت‌انگیز به آن داده‌اند. اگر اندکی دقیق‌تر نگاه کنید در بخش تاریک‌تر این کره می‌توانید نور شهرهای بزرگ سیاره همسایه خود را ببینید. در همسایگی شما و همان هنگامی که حیات روی سیاره شما رشد می‌کرد، این اتفاق در آن سیاره نیز تکرار شد و هر دو سیاره متمدن شده‌اند. شما در شب‌های خود می‌توانید نور شهرهای همسایه را در آسمان ببینید و مطمئن باشید آنها نیز در شب‌های خود به نور‌های شهرهای بزرگ شما می‌نگرند. شاید حالا دیگر سفر بین سیاره‌ای برای شما مقدور شده باشد و بتوانید برای تفریح یا تجارت راهی سرزمین آنها شوید. به احتمال زیاد و از آنجا که حیات در این دو سیاره مسیرهای متفاوتی را برای تکامل پیموده است، انسان‌های آن سیاره با شما که ساکن این سیاره هستید، تفاوت‌های بسیاری دارند. شاید آنقدر متفاوت که اصلا نتوانید همدیگر را درک کنید.

2 سیاره جدید

آنچه در بالا گفته شد شاید به نظر افسانه‌ای علمی ـ تخیلی باشد، اما بتازگی گروهی از دانشمندان به کمک تلسکوپ فضایی کپلر موفق شدند دو سیاره فراخورشیدی را پیدا کنند که ظرفیت واقعیت بخشیدن به این داستان را دارند.

این دو سیاره با ابعادی بزرگ‌تر از زمین هر دو در محدوده‌ای که به کمربند حیات ستاره معروف است، قرار دارند. جایی که فاصله‌اش از ستاره مادر به گونه‌ای است که دما نه آنقدر بالاست که آن را به سرزمینی گرم، سوزان و تفت‌دیده مانند عطارد بدل کند و نه آنقدر دما پایین است که از این سیاره، زمهریری زیست‌ناپذیر مثل پلوتو بسازد.

هیچ‌کس نمی‌تواند اکنون درباره امکان وجود حیات یا حتی‌الزام وجود آب مایع بر این سیاره‌ها با قطعیت اظهار نظر کند، اما شرایط هر دو به قدری مناسب است که تصور صحنه‌ای مانند آنچه در ابتدای مطلب به آن اشاره شد، دیگر به فراسوی مرزهای یافته‌های علمی تعلق ندارد.

این کشف اخیر بخشی از کشفیات جدید گروه‌های تحقیقاتی بود که با کمک اطلاعات تهیه‌شده از سوی تلسکوپ فضایی کپلر به دنبال سیاره‌های فراخورشیدی جدید هستند.

تلسکوپ فضایی کپلر، نخستین ماموریتی است که به طور بالقوه توانایی تفکیک و به دام انداختن سیاره‌های فراخورشیدی زمین مانند را دارد. چند وقت قبل دوره فعالیت رسمی این تلسکوپ فضایی به اتمام رسید، اما به دلیل دستاوردهای بزرگی که به دست آورده بود، فعالیتش برای چهار سال دیگر هم تمدید شد. تلسکوپ کپلر به طور ثابت و دائم از میدان دیدی که شامل ۱۵۰ هزار ستاره است نورسنجی می‌کند و در این نورسنجی‌ها به دنبال افت احتمالی منحنی نوری ستاره‌ها به دلیل عبور سیاره‌های احتمالی از مقابل خط دید ستاره ـ تلسکوپ می‌گردد؛ البته در این روش تنها سیاره‌های فراخورشیدی قابل شناسایی خواهند بود که سیاره را در مسیر خط دید تلسکوپ دور بزنند و کسوفی را دربرابر چشمان کپلر به وجود آورند. طبیعی است که این احتمال وجود دارد تعداد بسیار بیشتری از ستاره‌ها میزبان سیاره‌هایی باشند که در خط دید این تلسکوپ نیستند.

اکنون محققان با کمک داده‌های این تلسکوپ موفق به کشف دو منظومه شده‌اند که در بین سیاره‌های موجود در آنها سه سیاره فراخورشیدی متعلق به رده‌ای وجود دارند که آنها را ابَر زمین می‌نامند. سیاره‌هایی بزرگ‌تر از زمین که البته ساختاری سنگی دارند و نه آنقدر بزرگ که به مرز سیاره‌های یخی یا گازی برسند.

نکته مهم درباره این سه سیاره این است که نه‌تنها زمین مانند هستند، بلکه در منطقه کمربند حیات ستاره مادر خود قرار دارند. سامانه سیاره‌ای کپلر ۶۲ دربردارنده پنج سیاره به نام‌های e62 و d62 و c62 و 62 b و f62 و سامانه سیاره‌ای کپلر ۶۹ میزبان دو سیاره به نام‌های b69 و c69 است. از بین این مجموعه سیاره‌های سه سیاره 62 f62، e و c69 سیاره‌هایی در رده ابر زمین‌ها قرار دارند.

دو مورد از این سیاره‌ها به دور ستاره‌ای کوچک‌تر و خنک‌تر از خورشید ما در حال چرخشند. کپلر 62 f تنها ۴۰ درصد بزرگ‌تر از زمین ماست و این امر آن را به شبیه‌ترین سیاره فراخورشیدی کشف و تائیدشده به زمین بدل می‌سازد که در کمربند حیات ستاره مادر خود قرار دارد. حدس زده می‌شود این سیاره ساختاری سنگی داشته باشد. سیاره کپلر e62 بر لبه داخلی کمربند حیات خورشیدش در حال گردش است و اندازه آن ۶۰ درصد بزرگ‌تر از زمین ما تخمین زده می‌شود.

سیاره سوم به نام کپلر c69 که متعلق به منظومه کپلر ۶۹ است حدود ۷۰ درصد ابعاد زمین است و در منطقه حیات ستاره مادرش که ستاره‌ای شبیه به خورشید ماست، قرار دارد. گرچه هنوز سیاره‌شناسان درباره ترکیبات سطحی این سیاره مطمئن نیستند، اما این واقعیت که این سیاره در مدت ۲۴۲ روز ستاره خورشید مانند خود را دور می‌زند، آن را در موقعیتی قابل مقایسه با خواهر دوقلوی زمین، سیاره زهره قرار می‌دهد.

آنها در کمربند حیات قرار دارند

نکته مهم در این خبر این است که این بار با سیاره‌هایی مواجه هستیم که نه‌تنها در محدوده کمربند حیات یا بازه مناسب شکل‌گیری حیات اطراف ستاره مادر خود قرار دارند که از نظر اندازه به زمین بسیار نزدیکند. متاسفانه فناوری امروز ما امکان سفر به این سیاره‌ها و مشاهده این که آیا حیات در آنها شکل گرفته است یا نه را تنها به رویاهای ما فوق سرعت نور ما محدود می‌کند اما این چیزی از هیجان نزدیک‌شدن به کشف سیاره‌ای دقیقا شبیه به زمین در مکانی مناسب برای شکل گیری حیات کم نمی‌کند.

دربین سیاره‌های اعلام شده کپلر e62 دوره تناوبی معادل ۱۲۲ روز دارد و دوره تناوب کپلر f 267 حدود 62 روز است. حداقل سه سیاره دیگر این دو را در گردش به دور ستاره مادرشان همراهی می‌کنند. این سه سیاره در فاصله نزدیک‌تری به ستاره مادر قرار دارند و به ترتیب هر ۵، ۱۲ و ۱۸ روز یک بار مدار خود به دور این ستاره را تکمیل می‌کنند. این فاصله نزدیک به ستاره مادر باعث می‌شود دمای سطحی آنها فوق‌العاده بالا باشد و در نتیجه شانسی برای شکل‌گیری حیات ـ حداقل آن طور که ما می‌شناسیم ـ روی آنها وجود نداشته باشد. پنج سیاره منظومه کپلر ۶۲ به دور ستاره‌ای از رده K2 در حال گردش هستند. ستاره‌ای با عمر حدود هفت میلیارد سال که اندازه‌اش تنها دو سوم خورشید و درخشش یک پنجم خورشید ما است. این ستاره در فاصله ۱۲۰۰ سال نوری از ما در صورت فلکی شلیاق قرار دارد.

منظومه کپلر ۶۹ نیز در بردارنده سیاره دیگری به نام کپلر b69 است که اندازه آن دو برابر اندازه زمین تخمین زده می‌شود و ستاره مادرش را هر ۱۳ روز یک بار دور می‌زند ستاره مادر این سیاره همچون خورشید ما در رده G قرار دارد و اندازه آن ۹۳ درصد خورشید و درخشش آن ۸۰ درصد خورشید برآورد می‌شود. این ستاره در فاصله ۲۷۰۰ سال نوری از ما و در جهت صورت فلکی دجاجه قرار دارد.

حیات فرازمینی؟

به این ترتیب جستجوی سیاره‌های فراخورشیدی به مرحله هیجان‌انگیزی رسیده است. هنوز تحقیق این که آیا چنین سیاره‌ای می‌تواند میزبان حیات باشد یا نه، بخشی از تخیل است، اما این چیزی از ارزش ماجراجویی و کاوشی آن کم نمی‌کند.

در طول ماموریت فضاپیمای کپلر تاکنون ۲۷۴۰ نامزد برای سیاره‌های فراخورشیدی پیدا شده است که از این بین تاکنون وجود ۱۲۲ سیاره فراخورشیدی (با کمک داده‌های کپلر) به تائید رسیده است. به این ترتیب مجموع کل سیاره‌های فراخورشیدی که تاکنون کشف شده‌اند به بیش از ۸۴۰ مورد رسیده و کسی چه می‌داند، شاید روی یکی از این منظومه‌های نو یافته و میلیون‌ها منظومه کشف‌نشده کسانی باشند که همان‌طور که ما هر شب به ماه می‌نگریم آنها به نور شهرهای سیاره همسایه خود بنگرند یا شاید‌ آنها ما را خیلی قبل کشف کرده باشند و همین حالا مشغول نگاه‌کردن به ما هستند. مراقب بالای سرتان باشید!

کشف سیارات فراخورشیدی

سیارات فراخورشیدی از نیمه دهه 1990 میلادی و با کشف اولین نمونه آنها عملا قدم به دنیای یافته‌های علمی گذاشتند. از آن پس با کمک روش‌های مختلف، جستجوی آنها ادامه یافت. به دلیل ابعاد کوچک سیاره‌ها و فاصله دوردستی که از ما دارند، تقریبا در همه موارد نمی‌توان آنها را به طور مستقیم به دام انداخت. شما با کمک یک تلسکوپ ـ حتی قدرتمندترین آنها ـ نمی‌توانید به ستاره‌ای دور دست نگاه کنید و وجود سیاره‌ای را در اطراف آن با چشم ببینید، مگر این که سیاره شما بسیار غول پیکر و ستاره مادر آن بسیار به ما نزدیک باشد. به همین دلیل از روش‌های غیرمستقیم برای شکار این سیاره‌ها استفاده می‌شود. به این معنی که به جای رصد سیاره رفتار ستاره مادر زیر نظر گرفته می‌شود. اگر جرمی در همسایگی این ستاره در حال چرخش به دور این ستاره باشد، تاثیری روی رفتار ستاره مادر خود خواهد گذاشت. مثلا ممکن است به دلیل اثر گرانشی‌اش در هر تناوب خود اندکی باعث جابه‌جایی مرکز جرم ستاره شود. هر چقدر جرم سیاره بیشتر باشد، این اثرها محسوس‌تر می‌شوند و به همین دلیل هم هست که با توجه به ظرفیت فناوری‌هایی که امروز در اختیار داریم، عمده سیاره‌های فراخورشیدی پیدا شده در رده اجرام غول پیکر ـ مانند سیاره‌های مشتری و زحل منظومه شمسی خودمان ـ قرار دارند. یکی از روش‌هایی که برای شکار این سیاره‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، گذر نام دارد. ایده اصلی در این روش این است که اگر ما به ستاره‌ای که میزبان سیاره‌ای در اطراف خود است، نگاه کنیم و مدار آن سیاره به دور ستاره مادرش در خط دید ما باشد، در این صورت هر بار که سیاره از مقابل ستاره مادر خود عبور می‌کند، کسوف کوچکی رخ می‌دهد و با بررسی افت نور ستاره می‌توانیم به وجود این سیاره پی ببریم و سپس با محاسبه مدت زمانی که طول می‌کشد تا یک بار ستاره را دور بزند و همین‌طور دانستن جرم ستاره مادر، می‌توانیم جرم و فاصله آن از ستاره و دیگر مشخصات آن را تخمین بزنیم. باز هم این روش از روی زمین ـ فعلا ـ محدود به سیاره‌های فراخورشیدی غول‌پیکر است و به همین دلیل پیداکردن سیاره‌ای فراخورشیدی و زمین مانند به جستجویی حماسی در دانش سیاره‌شناسی بدل شده است.

پوریا ناظمی/ جام​جم