جستجوی سیارات قابل سکونت خارج از منظومه شمسی یکی از مهم‌ترین و بلندپروازانه‌ترین وظایف نجوم مدرن است. با استفاده از تلسکوپ‌های فضایی مانند کپلر و تESS، دانشمندان هزاران سیاره فراخورشیدی را کشف کرده‌اند. در میان این تعداد زیاد، چندین کاندیدای خاص وجود دارد که در منطقه قابل سکونت قرار دارند — منطقه‌ای اطراف ستاره‌ای که شرایطی برای وجود آب در حالت مایع روی سطح سیاره فراهم می‌کند، که به عنوان شرط کلیدی برای زندگی در شکل شناخته شده ما در نظر گرفته می‌شود.

معیارهای سکونت و «سوپرزمین‌ها»

علاوه بر قرارگیری در منطقه قابل سکونت، نجوم‌دانان به عوامل دیگر نیز توجه می‌کنند. نقش مهمی به نوع سیاره اختصاص داده می‌شود: بیشترین علاقه به سیارات سنگی مانند زمین دارند، نه سیارات غول‌پیکر گازی. همچنین پایداری ستاره میزبان و وجود جو ارزیابی می‌شود. گروه خاصی از اجرام که توجه بیشتری را جلب می‌کنند، «سوپرزمین‌ها» هستند، سیاراتی که جرم آنها از زمین بیشتر است اما کمتر از جرم سیارات غول‌پیکر گازی است. آنها ممکن است دارای گرانش قوی‌تری باشند که جو غلیظی را نگه می‌دارد و زمین‌شناسی فعال که به چرخه مواد کمک می‌کند.

سیستم TRAPPIST-1: هفت جهان در اطراف یک قرمز کوتوله

یکی از سیستم‌های بسیار امیدوارکننده TRAPPIST-1 است که در فاصله 40 سال نوری از ما قرار دارد. هفت سیاره سنگی که اندازه آنها مشابه زمین است، در اطراف یک قرمز کوتوله می‌چرخند. سه سیاره TRAPPIST-1e، f و g در مرکز منطقه قابل سکونت قرار دارند. این یک آزمایشگاه منحصر به فرد برای زمین‌شناسی مقایسه‌ای است که به مطالعه جهان‌هایی با شرایط مختلف در یک سیستم امکان می‌دهد. با این حال، زندگی در قرمز کوتوله با چالش‌هایی مواجه است: این ستارگان اغلب فوران می‌کنند و سیارات را در برابر پرتوهای ماوراءبنفش قوی قرار می‌دهند. علاوه بر این، به دلیل جذب جاذبه‌ای، این سیارات احتمالاً همیشه به یک سمت به ستاره نگاه می‌کنند، که اختلاف دما بین نیمکره روز و شب را به شدت افزایش می‌دهد.

پروکسمای سنتورا b: نزدیک‌ترین همسایه

نزدیک‌ترین سیاره فراخورشیدی به ما، پروکسمای سنتورا b، در فاصله 4,24 سال نوری از ما در سیستم نزدیکترین ستاره به خورشید قرار دارد. این سیاره سنگی نیز در اطراف یک قرمز کوتوله می‌چرخد و در محدوده منطقه قابل سکونت قرار دارد. کشف آن یک معجزه بود، اما شرایط آن احتمالاً بسیار سخت است. ستاره پروکسمای سنتورا معروف به فعالیت‌های فلاش‌های بالا است که ممکن است منجر به فرسایش جو سیاره و تأثیر پرتوهای سخت بر سطح شود. سوال این است که آیا سیاره توانسته است جو و میدان مغناطیسی خود را برای محافظت از تشعشعات حفظ کند یا خیر.

کپلر-186f: اولین شبیه زمین در منطقه قابل سکونت

سیاره‌ای که توسط تلسکوپ کپلر کشف شده است، کپلر-186f، اولین سیاره سنگی زمین‌اندازه‌ای است که در منطقه قابل سکونت ستاره خود قرار دارد. این سیاره در اطراف یک قرمز کوتوله می‌چرخد که بسیار سردتر و کوچکتر از خورشید است. اندازه آن که تنها 10٪ از زمین بزرگتر است، به احتمال زیاد نشان‌دهنده طبیعت سنگی آن است. اگرچه در منطقه قابل سکونت قرار دارد، میزان انرژی‌ای که از ستاره خود دریافت می‌کند، تنها یک سوم از انرژی زمین از خورشید است، که آن را به لبه سردتر این منطقه می‌برد. این ممکن است به این معنا باشد که شرایط روی سطح آن بیشتر شبیه مریخ است تا زمین.

تحقیقات آینده: جستجوی بیومارکرها

کشف سیارات در منطقه قابل سکونت تنها اولین قدم است. وظیفه اصلی آینده که بر دوش تلسکوپ‌های نسل جدید مانند جیمز وب و رصدخانه‌هایی که هنوز در حال طراحی هستند، خواهد افتاد، تحلیل جو آنهاست. نجوم‌دانان به دنبال بیوسگناتورها — نشانه‌های شیمیایی هستند که ممکن است وجود زندگی را نشان دهند. اینها شامل اکسیژن، اوزون، متان و ترکیبات آنها هستند که در شرایط زمینی به طور فعال توسط فرآیندهای زیستی تولید می‌شوند. کشف چنین نابالانسی شیمیایی در جو سیاره‌های دورافتاده ممکن است دلیل قوی، اگرچه نه قطعی، برای وجود زندگی باشد. به این ترتیب، نجوم مدرن از شمارش سیارات به تحلیل عمیق آنها می‌پردازد و به تدریج به نزدیک‌تر شدن به پاسخ به یکی از اساسی‌ترین سوالات بشریت می‌رسد: آیا ما تنها در کیهان هستیم؟

Permanent link to this publication: