شناسایی دو سیاره خاکی جدید در نزدیکی زمین با احتمال بالای پشتیبانی از حیات

شواهد جدید نشان می‌دهند که نزدیک‌ترین ستاره‌ی شبیه خورشید در بیرون از منظومه‌ی شمسی، دارای چهار سیاره‌ی تقریبا مشابه زمین است که پیرامونش گردش می‌کنند و پژوهشگران بر این باورند که دو مورد از این چهار سیاره می‌توانند دارای شرایط لازم برای پشتیبانی از حیات باشند.

ستاره‌ی موسوم به تائو ستی یا تاو نهنگ تنها در فاصله‌ی ۱۲ سال نوری از زمین واقع شده است. همین نزدیکی و درخشندگی آن باعث تبدیل این ستاره به یکی از سوژه‌های اصلی در بازی‌های ویدیویی علمی تخیلی شده؛ اما اکنون به نظر می‌رسد که پتانسیل این ستاره برای پشتیبانی از حیات تنها منحصر به داستان‌های تخیلی نیست و در واقعیت نیز شواهدی برای آن یافت شده است.

گروهی از پژوهشگران به سرپرستی فابو فنگ از دانشگاه هرت‌فوردشایر در بریتانیا، موفق به آشکارسازی چهار سیاره‌ی فرازمینی شده‌اند. آن‌ها این کار را با تثبیت نوسانات و تغییرات بسیار کوچک در روند حرکت ستاره‌ی تاو نهنگ انجام داده‌اند. این تغییرات کوچک به علت نیروی کشش گرانشی اجرام کیهانی کوچک‌تری ایجاد می‌شود که در پیرامون ستاره حضور دارند.

حصول پیشرفت‌های جدید در این روش – که از آن با نام طیف‌سنجی داپلر یا روش نوسان یاد می‌شود – و از طرفی انجام پژوهش‌های این گروه، در نهایت منجر به اثبات حضور این چهار دنیای کروی در اطراف ستاره‌ی فوق شد. وجود این ستاره‌ها باعث ایجاد نوساناتی بسیار ناچیز در حرکت ستاره‌ی بزرگ می‌شد؛ نوساناتی بسیار ناچیز در حدود ۳۰ سانتی‌متر در هر ثانیه.

پژوهشگران بر این باورند که اگر این روش بتواند مورد پالایش و بهینه‌سازی بیشتری قرار گیرد تا ما در نهایت قادر به آشکارسازی نوساناتی تا میزان ۱۰ سانتی‌متر در هر ثانیه نیز باشیم، آنگاه یک حد آستانه‌ای جدید در این زمینه ثبت خواهیم کرد و به جایی خواهیم رسید که بتوانیم با قطعیت بگوییم کشش گرانشی سیاره‌های فراخورشیدی ناشی از نویزهای موجود در سیگنال‌های به‌دست‌آمده، همگی توسط نوسانات ستاره‌ای تولید شده‌اند. فنگ می‌گوید:

ما به‌طور وسوسه‌کننده‌ای به مشاهده‌ی محدوده‌های صحیح مورد نیاز برای آشکار ساختن سیاره‌های همانند زمین نزدیک شده‌ایم.

آشکارسازی چنین نوسانات اندکی توسط گروه ما به‌عنوان نقطه‌ی عطفی در جستجوی اجرام قیاس‌پذیر با زمین و فهم ابعاد پشتیبانی از حیات در زمین از طریق مقایسه‌ی این موارد با همدیگر، محسوب می‌شود.

کره‌هایی که این تیم پژوهشی یافته‌اند شامل دو ابرزمین (سیاره‌هایی با جرم بزرگ‌تر از زمین) هستند که هر دوی آن‌ها در محدوده‌ی حیات تاو نهنگ واقع شده‌اند.

محدوده‌ی حیات یعنی اینکه دو سیاره‌ی فوق در ناحیه‌هایی از اطراف ستاره قرار دارند که در آنجا، شرایط کلی به‌گونه‌ای است که توانایی پشتیبانی از وجود آب به شکل مایع فراهم است و با کمی نگاه دورتر، شاید احتمال وجود حیات هم روی آن‌ها وجود داشته باشد.

دو سیاره‌ی دیگر، کره‌های کوچک‌تری هستند که خارج از محدوده‌ی دمایی اول واقع شده‌اند و در مدارهایی به‌مراتب نزدیک‌تر به دور تاو نهنگ گردش می‌کنند. این دو سیاره‌ی کوچک‌تر توانایی پشتیبانی از وجود آب به‌صورت مایع در خود ندارند؛ با این وجود می‌توانیم آن‌ها را در میان کوچک‌ترین سیاره‌های کوچک‌تر از زمین (البته در قیاس کلی همانند زمین هستند) قلمداد کنیم که تابه‌حال در اطراف ستاره‌های خورشیدسان نزدیک به ما شناسایی شده‌اند. جرم این دو سیاره تا میزان ۱.۷ برابر از جرم زمین کوچک‌تر می‌تواند باشد.

البته این نخستین باری نیست که ستاره‌ی تاو نهنگ به‌عنوان یک میزبان بالقوه برای حیات در اطراف خود شناخته می‌شود. همین گروه پژوهشی چند سال پیش اعلام کرده بودند که موفق به کشف ۵ دنیای جدید در گردش پیرامون این ستاره شده‌اند و آخرین پژوهش آن‌ها نیز به‌عنوان ضمیمه‌ای جدید برای کارهای قبلی گروه پژوهشی محسوب می‌شود.

گروه پژوهشی این بار از یافته‌های خود کاملا اطمینان دارد. میکو توئومی، یکی از پژوهشگران این گروه است و در این مورد می‌گوید:

ما از آن زمان تا به امروز، به‌طور جدی روش‌هایمان را تقویت کرده‌ و توانسته‌ایم که دو مورد از سیگنال‌های شناسایی‌شده توسط تیممان در سال ۲۰۱۳ را که به‌عنوان سیگنال‌هایی حاکی از وجود سیاره‌هایی در آنجا محسوب می‌شدند، از میان گزینه‌های خودمان کنار بگذاریم.

اما جدای از اینکه ما به چه شکلی و چه طریقی به آن ستاره نگاه کنیم، به نظر می‌رسد که به‌طور قطع چهار سیاره‌ی خاکی پیرامون آن در گردش هستند.

وجود دو گزینه‌ی جدید به‌عنوان دنیای مستعد پشتیبانی از حیات در سیستم‌های ستاره‌ای نزدیک به ما، به‌طور شگفت‌آوری هیجان‌انگیز است. تاو نهنگ با حدود ۱۲ سال نوری فاصله از زمین در قیاس با دیدگاه‌های اخیری که در مورد ستاره‌های مشابهی همچون پروکسیما بی با فاصله‌ی ۴.۲ سال نوری از زمین درباره‌ی احتمال پشتیبانی از حیات مطرح‌ شده است، شاید ستاره‌ی دوردستی محسوب شود. ولی باید توجه داشت که این ستاره در قیاس با تراپیست ۱ با فاصله‌ی حدود ۳۹ سال نوری فاصله از زمین، دارای فاصله‌ی کمتری با ما است.

با این حال پژوهشگران بر این باورند که ما به‌هیچ‌عنوان نباید به خاطر هیجانی که از این خبرها ایجاد می‌شود، از واقعیت دور شویم؛ زیرا حلقه‌ی عظیمی از اجرام ریز و درشت بازمانده‌ی فضایی پیرامون سیستم ستاره‌ای تاو نهنگ وجود دارد. وجود این حلقه بدین معنا است که دنیای بیگانه‌ی جدیدی که پیدا شده، چه دارای زمینه برای پشتیبانی از حیات باشد و چه این‌گونه نباشد، می‌تواند به‌طور دائم توسط سیارک‌ها و شهاب‌سنگ‌هایی بمباران شود و این تهدید همیشه برای آن‌ وجود دارد.

اگر این امکان را در نظر بگیریم، می‌توانیم در ادامه چنین برداشت کنیم که احتمال زیست‌پذیر بودن آن‌ها کم است. موضوع دیگری که وجود دارد، مربوط به این است که دو سیاره‌ی بزرگ‌تر از زمین به‌طور قابل توجهی در دامنه‌های بیرونی و نزدیک به انتهایی محدوده‌ی حیات‌پذیر پیرامون تاو نهنگ واقع هستند و همین امر امیدها را تا حدودی کاهش می‌دهد.

گام بعدی پیش روی دانشمندان این خواهد بود که سعی کنند این دنیاهای رؤیت‌نشده را با تلسکوپ نیز به‌طور دقیق مشاهده کنند تا ما ببینیم که از طریق مشاهده‌های مستقیم چه چیزهایی به دانسته‌هایمان در این مورد اضافه خواهد شد.

تا آن زمان، موضوع زیست‌پذیر بودن یا نبودن سیاره‌های اطراف تاو نهنگ به‌صورت یک راز باقی خواهد ماند. اما به‌هرحال می‌توانیم امیدوار باشیم و از دیدن این فضای بی‌کران دائما به وجد بیاییم!

یافته‌های این گروه در آستانه‌ی انتشار در The Astrophysical Journal قرار دارند.