500 سال نوری فاصله بین زمین و کپلر ـ 186 اف

برادرخوانده جدیدی برای زمین

پی بردن به این‌که زمین یگانه گهواره شناخته شده حیات در کل هستی است، یا دنیاهای دیگری هم هست که انواعی از حیات در آنها مجال تکامل یافته باشد، از آن موضوع‌هایی است که قدمت پرداختن به آن به اندازه کل تاریخ تمدن بشری است.

کد خبر: ۶۶۹۲۴۲

در طول هزاران سال با توجه به ابزارها، دانسته‌ها و باورهایمان با روندی بسیار کند، خود را به پاسخ این پرسش نزدیک کرده‌ایم. حالا چند دهه است این روند سریع‌تر شده، این را مدیون پیشرفت‌هایمان در علوم فضایی، رایانه، نجوم و زیست‌شناسی هستیم. همین الان که این مقاله را می‌خوانید، لشکری از دست ساخته‌هایمان از روی زمین، در مدار زمین یا در دوردست‌های فضا در پی کنار هم چیدن قطعات پازل حیات فرا زمینی است. در این بین رادیو تلسکوپ بزرگ آرسیبو در پورتوریکو و تلسکوپ‌های فضایی کپلر و هابل و چاندرا همراه مریخ‌نورد کنجکاوی و فضاپیماهای ویجر و کاسینی، نام‌آشناترین و خبرسازترین‌ها بوده است. میلیاردها دلار برای پاسخ به این سوال هزینه شده و البته این آغاز راه است. خیلی مانده تا پازل کامل شود؛ ولی نکته امیدبخش این است که سرعت کنار هم چیده شدن قطعات نسبت به گذشته بسیار سریع‌تر شده است!

بتازگی تلسکوپ فضایی کپلر که کارش پیداکردن و رصد سیاره‌های فراخورشیدی است، خبر از کشف سیاره‌ای بسیار شبیه به زمین داده است که به دور ستاره‌ای در فاصله نزدیک به 500 سال نوری از ما در حال گردش است. سیاره‌ها اجرام بسیار بزرگی در فضا است که به دور ستاره‌ای در حال گردش‌ است. مثل زمین که با قطر تقریبی 12730 کیلومتر به دور ستاره‌ای به نام خورشید، سالی یک‌بار می‌گردد. اما اگر اخترشناسان سیاره‌ای را پیدا کنند که به دور ستاره‌ای جز خورشید بچرخد، آن وقت به آن سیاره‌ فراخورشیدی می‌گویند. بعد از گذشت هزاران سال توانسته‌ایم هشت سیاره منظومه شمسی را شناسایی کنیم. این سیاره‌ها همگی بزرگ و گرد است و در مداری بیضوی به دور خورشید می‌گردد. زمین ما یکی از این هشت سیاره است. اما جالب است بدانید تلاش اخترشناسان به مدد پیشرفت فناوری در 20 سال اخیر موجب شده تا بیش از 1800 سیاره فراخورشیدی کشف شود. اینها سیاره‌هایی است که در فاصله چند ده تا چند صد سال نوری دورتر به دور ستاره‌هایی می‌چرخد که وقتی با تلسکوپ‌های بزرگ نیز رصدشان می‌کنیم، کماکان چیزی بیشتر از یک نقطه نورانی از آنها نمی‌بینیم! با این حال از بین بیش از 1800 سیاره فراخورشیدی شناخته شده، فقط ده مورد شرایطی شبیه به زمین را دارد که دانشمندان را به وجود نشانه‌هایی از حیات در آنها امیدوار می‌کند. یکی از مهم‌ترین شرایط برای شبیه درنظرگرفتن این سیاره‌ها به زمین، این است که سیاره در محدوده کمربند حیات ستاره‌اش قرار داشته باشد. کمربند حیات محدوده‌ نوار مانندی در اطراف هر ستاره است که باتوجه به بزرگی و میزان داغ بودن ستاره می‌تواند نسبتا نزدیک‌ به ستاره یا خیلی دورتر از آن باشد. مهم این است که دمای سیاره در محدوده کمربند حیات در حدی باشد که آب به‌صورت مایع بتواند در سطح آن موجود باشد. یعنی نه آن‌قدر سرد که آب‌ همیشه یخ زده باشد و نه آن‌قدر گرم (یا فشار در سطحش کم باشد) که فقط بخار آب در جو سیاره قابل ردیابی باشد. شرط دیگر مربوط به مشخصات فیزیکی سیاره است که باید قطرش کمتر از 1.5برابر قطر زمین و جرمش کمتر از دو برابر جرم زمین باشد. نکته جالب و امیدبخش این است که اخترشناسان چندی پیش اعلام کردند 8±22 درصد از ستاره‌های شبیه به خورشید در کیهان باید سیاره‌ای شبیه به زمین در کمربند حیات خود داشته باشد؛ به‌علاوه مطالعات نشان داده 6 درصد از ستاره‌های کوتوله سرخ کوچک، باید سیاره‌ای در گردش به دور خودشان داشته باشند که خصوصیاتی مشابه زمین داشته باشد. پس با این حساب باید کم کم گوشمان به شنیدن خبرهای پی در پی از کشف سیاره‌های فراخورشیدی شبیه به زمین عادت کند.

کپلرـ 186 اف (Kepler-186f) نام سیاره‌ فراخورشیدی خبرسازی است که تلسکوپ فضایی کپلر داده‌هایش را دریافت کرده است. درست است که تا به حال چند سیاره‌ فراخورشیدی زمین مانند کشف شده است، اما کپلرـ186 اف اولین سیاره فراخورشیدی کشف شده‌ای است که در کمربند حیات به دور ستاره‌اش می‌گردد و از نظر اندازه نیز نسبت به همه سیاره‌های فراخورشیدی که پیشتر کشف شده بود به زمین شبیه‌تر است. اگر بخواهیم دقیق‌تر بگوییم، می‌شود گفت اندازه‌اش 1‌/‌1 برابر زمین است. تفاوت مهم‌اش با زمین این است که مدار کپلرـ 186 اف خیلی نزدیک به قسمت بیرونی کمربند حیات است و این یعنی متوسط دمای آب مایع در این سیاره باید پایین باشد و میل به یخ زدن داشته باشد. جالب است بدانید کپلرـ186 اف در مدار گردش به دور ستاره‌اش تنها نیست و چهار سیاره همسایه نیز دارد که بزرگ‌تر از خودش است و آنها هم به‌طور مستقل در مدارشان حرکت انتقالی را انجام می‌دهند و البته همگی به ستاره اصلی نزدیک‌تر از کپلرـ 186 اف است.

کپلرـ 186 اف به دور ستاره‌ای می‌چرخد که اخترشناسان آن را در رده «کوتوله‌های سرخ» طبقه‌بندی می‌کنند. این دسته از ستاره‌ها نسبت به خورشید، بسیار مسن‌تر، کم‌نورتر و کم‌حرارت‌تر است و به همین دلیل محدوده‌ کمربند حیاتشان به خود ستاره نزدیک‌تر است. به همین دلیل مدت زمانی که طول می‌کشد تا این سیاره یک دور به گرد ستاره مادرش بگردد فقط 130 روز طول می‌کشد (مقایسه کنید با زمین که حدود هر 365.25 روز یکبار، یک دور کامل به گرد خورشید می‌گردد). جالب است بدانید نزدیک به 70 درصد از کل ستاره‌های راه شیری جزو کوتوله‌های سرخ است. دانشمندان فکر می‌کنند این ستاره‌ها به دلیل آن‌که مدت زمان زیادی از پیدایش آنها گذشته، اگر سیاره‌ای شبیه به زمین در اطراف آنها در حال گردش باشد و در محدوده کمربند حیات آنها نیز قرار گرفته باشد، چون مدت زمان زیادی شرایط مناسب برای شکل‌گرفتن حیات روی آنها وجود داشته، پس می‌تواند گهواره‌های مناسبی برای پرورش حیات بوده باشد.

بررسی‌های اخترشناسان نشان می‌دهد کپلرـ 186 اف باید بیشتر از آهن و سیلیکون و آب تشکیل شده باشد، اما این‌که دقیقا چه مقدار از هر یک از این‌ سه ماده در کپلرـ 186 اف وجود دارد، موضوعی است که به مطالعات بیشتر با ابزارهای دقیق‌تر نیاز دارد. آنچه فعلا می‌توانیم نسبت به آن مطمئن باشیم این است که اگر قرار باشد روزی صدایی از موجودی هوشمند در دوردست‌های کهکشانمان بشنویم، کپلرـ 186اف سیاره‌ای است که می‌توانیم در این مورد رویش حساب کنیم. با همین انگیزه ارائه رادیوتلسکوپ آلن طی طرح جستجوی حیات هوشمند فرا زمینی از بیست و هشتم فروردین امسال شروع به بررسی تابش‌های رادیویی احتمالی ارسال شده از موجودات هوشمند احتمالی در سیاره کپلرـ186اف کرده و البته تا الان هیچ سیگنال معنی‌داری از کپلرـ186اف ثبت نکرده است. با توجه به فاصله 500 سال نوری که بین ما و آن سیاره وجود دارد، موجودات هوشمند احتمالی در آنجا باید این سیگنال‌ها را 500 سال قبل، یعنی حدود سال 922 هجری شمسی راهی فضا کرده باشند تا الان ما آن سیگنال‌ها را بتوانیم در زمین با ارائه رادیوتلسکوپ آلن ردیابی کنیم!

کشف تلسکوپ فضایی کپلر نشان داد بیش از پیش باید به امیدهای دانشمندان در یافتن نشانه‌هایی از سیاره‌های مناسب برای پناه دادن به حیات خوشبین باشیم. تلسکوپ کپلر ستاره‌های دوردست در ناحیه محدودی از فضا را رصد می‌کند. این در حالی است که بزودی تلسکوپ‌های فضایی TESS و CHEOPS با هدف یافتن سیاره‌های فراخورشیدی جدید به فضای ماورای جو خواهد رفت و ستاره‌های نزدیک‌تری را برای شکار سیاره‌هایشان زیرنظر خواهد گرفت. قطعا تا آن موقع تلسکوپ فضایی جیمزوب که بزودی آغاز به کار خواهد کرد، همراه دیگر تلسکوپ‌های بزرگ زمینی، ما را چند قدم به پاسخ یکی از اسرارآمیزترین پرسش‌های بشر نزدیک خواهند کرد: آیا حیات در کیهان در جایی بجز زمین نیز تکامل یافته است؟