به گزارش اطلاعات آنلاین، تنها ۲۵ سال نوری از زمین، یک سیاره کوچک سنگی توجه اخترشناسان را به خود جلب کرده است. این سیاره که GJ 3378 b نام دارد، در داخل منطقه قابل سکونت ستاره خود در گردش است و تقریباً به اندازه زمین از خورشید انرژی دریافت میکند. محققان قبلاً هیچ نشانهای از حیات در آنجا نیافتهاند اما اندازه گیریهای جدید، این سیاره را به هدفی امیدوار کننده برای مطالعات آینده تبدیل میکند.
سه دهه کشف جهانهای جدید
علم سیارات فراخورشیدی از زمان اولین اکتشافات تایید شده در دهه ۱۹۹۰ به سرعت پیشرفت کرده است. ستاره شناسان از آن زمان بیش از ۶۰۰۰ سیاره را در ورای منظومه شمسی ما شناسایی کردهاند؛ از غولهای گازی سوزان گرفته تا ابرزمینهای سنگی و جهانهای اقیانوسی. هر یافته جدید یک پرسش اصلی را مطرح میکند: آیا هیچ یک از این سیارات واقعاً قابل سکونت هستند؟
سیارهای سبکتر از آنچه ابتدا تصور میشد
سیاره GJ 3378 b به دور یک ستاره کوتوله قرمز در فاصله حدود ۲۵ سال نوری میچرخد. ستارهشناسان در ابتدا بر اساس دادههای طیف سنج SPIRou جرم آن را ۵.۲۶ برابر جرم زمین تخمین زده بودند. با این حال، یک تحلیل اصلاح شده با گنجاندن اندازه گیریهای سرعت شعاعی اضافی از تلسکوپهای Hobby-Eberly و WIYN این رقم را کاهش داد. مدل به روز شده، حداقل جرم سیاره را ۲.۳ برابر جرم زمین با دوره مداری ۲۱.۴۵ روز قرار میدهد.
این جرم کمتر یک جزئیات حیاتی است زیرا سیاراتی با جرم بالاتر از ۴ تا ۵ برابر جرم زمین تمایل دارند که پوششهای گازی ضخیمی را در خود نگه دارند و این باعث میشود که آنها بیشتر شبیه «مینی نپتونها» باشند تا جهانهای سنگی. سیاره GJ 3378 b با جرم ۲.۳ برابر جرم زمین، کاملاً در محدودهای قرار میگیرد که احتمالاً ترکیب زمینی دارد. محققان شعاعی حدود ۱.۲۹ برابر شعاع زمین را پیشبینی میکنند؛ اگرچه چگالی دقیق، شرایط سطح و جو آن هنوز ناشناخته است.
قرار گرفتن در منطقه قابل سکونت
GJ 3378 b در منطقه قابل سکونت ستاره خود قرار دارد؛ منطقهای که یک سیاره سنگی با جو مناسب میتواند آب مایع را روی سطح خود حفظ کند. این سیاره حدود ۹۰ درصد انرژی دریافتی زمین از خورشید را از ستاره خود دریافت کرده و در نتیجه آن را معتدلتر از اکثر سیارات یافت شده در نزدیکی ستارههای کوتوله قرمز میکند.
با این حال، موقعیت مکانی به تنهایی تضمین کننده سکونت پذیری نیست. یک سیاره همچنین به فشار جوی مناسب، ترکیب شیمیایی و پایداری آب و هوایی طولانی مدت نیاز دارد. بدون جو، آب مایع به هیچ وجه نمیتواند روی سطح پایدار بماند.
مسئله جو
بزرگترین پرسش بی پاسخ این است که آیا GJ 3378 b توانسته است جو خود را حفظ کند یا خیر. ستارههای کوتوله قرمز از خورشید خنک تر هستند، اما میتوانند در اوایل زندگی خود به شدت فعال باشند و به مرور زمان جو سیارات نزدیک خود را از بین ببرند.
مطالعه اصلاح شده، سیارهGJ 3378 b را نزدیک به چیزی قرار میدهد که ستاره شناسان آن را "خط ساحلی کیهانی" مینامند؛ مرزی تقریبی که سیاراتی را که احتمالاً جو خود را حفظ میکنند از سیاراتی که احتمالاً جو خود را در اثر تابش ستارهای از دست میدهند، جدا میکند. سرعت فرار محاسبه شده این سیاره، حدود ۱۵ کیلومتر بر ثانیه، درست در همان خط تقسیم است. اگر جو خود را حفظ کرده باشد، به هدفی قوی برای مطالعات سکونت پذیری آینده تبدیل میشود. اگر این چنین نباشد، هنوز هم چیزهای ارزشمندی در مورد از دست دادن جو در اطراف کوتولههای قرمز به دانشمندان میآموزد.
چرا تلسکوپهای فعلی کم میآورند؟
مطالعه جو یک سیاره کوچک و سنگی زمانی بهترین نتیجه را میدهد که سیاره از مقابل ستارهاش عبور کند؛ به این معنی که مستقیماً از مقابل ستارهاش، همان طور که از زمین دیده میشود، عبور میکند و اجازه میدهد نور ستاره از طریق گاز برای تجزیه و تحلیل فیلتر شود. ستارهشناسان سیاره GJ 3378 b را از طریق اندازه گیریهای سرعت شعاعی پیدا کردند. این اندازه گیریها لرزش گرانشی یک ستاره را تشخیص میدهند اما تأیید نمیکنند که آیا یک سیاره عبور میکند یا خیر.
رصدخانه ناسا که برای جهانهای قابل سکونت برنامه ریزی شده است، میتواند این را تغییر دهد. هدف این ماموریت تصویربرداری از سیارات سنگی و معتدل در اطراف ستارگان نزدیک است. این رصدخانه جو آنها را برای یافتن سرنخهای شیمیایی از جمله نشانههای زیستی بالقوه، بدون نیاز به عبور، جستجو میکند.
یک سیاره کوچک، یک پرسش بزرگ و بی پاسخ
کوتولههای قرمز رایج ترین ستارهها در کهکشان راه شیری هستند. اگر سیارات اطراف آنها به طور منظم جو خود را حفظ کنند، جهانهای بالقوه قابل سکونت میتوانند در سراسر کهکشان رایج باشند. اگر فعالیت ستارهای بیشتر آنها را از بین ببرد، جستجوی حیات ممکن است نیاز به تکیه بیشتر بر انواع دیگر ستارهها داشته باشد. از آنجا که سیاره GJ 3378 b به اندازه کافی نزدیک است که ابزارهای آینده بتوانند آن را مطالعه کنند، میتواند به پاسخ این که کدام سناریو درست است، کمک کند.