حیات، در همسایگی؟«گلیس ۵۸۱جی» (Gliese 581g)

کشف نخستین سیاره‌ی فراخورشیدی، با قابلیت میزبانی از حیات

حیات، در همسایگی؟

برگردان: احسان سنایی

هرچه زودتر این متن را بخوانید؛ پیش از آن‌که رسانه‌های جمعی جهان دست به غلو کشف نخستین سیاره‌ی «قابل سکنی» در ورای مرزهای زمین زنند. هرچند خوانندگان مطلع از برخی حقایق، این را متوجه خواهند شد که چنین پیشرفتی در علم بشر، به‌واقع کمتر از آنچه در نظر می‌نماید، انقلابی‌ست.

طرحی خیالی از سیاره‌ی گلیس ۵۸۱جی / AP

دکتر «سارا سیگر» (Sara Seager)؛ متخصّص سیاره‌های فراخورشیدی در انیستیتو فناوری ماساچوست (MIT)، از کل داستان این‌گونه جمع‌بندی می‌کند: «این کشف، هم ماندگار و تاریخی است و هم یک ترقی». بسیاری از سیارات فراخورشیدیِ «تقریباً» مشابه این نمونه، اخیراً پیدا شده بودند و از این‌رو جامعه‌ی متخصصین سیارات فراخورشیدی؛ انتظار چنین کشفی، آن‌هم در این روزها را پیش‌ترها می‌کشیده‌اند.

آنچه که این سیاره را متمایز کرده، گردش‌اش در مداری‌ چنان مناسب به گرد خورشیدش است، که دمای سطح آن را برای میزبانی از آب، آن‌هم به‌شکل مایع‌اش مطلوب کرده. ولی اگر این کشف از پیش هم انتظارش می‌رفته؛ باز راه‌اش برای ثبت همیشه در کتاب رکوردها هموار شد. اما چرا؟

این سیاره، موسوم به «گلیس ۵۸۱جی» (Gliese 581g)، یکی از دست‌کم شش سیاره‌ای‌ست که به‌گرد ستاره‌ی «کوتوله‌ی سرخ»ی¹ موسوم به Gliese ۵۸۱، در فاصله‌ی ۲۰سال نوری از زمین و واقع در در صورت فلکی «میزان» (Libra) در گردش‌اند. مدار این سیارات، با ۲۴۰ مرتبه سنجش‌های دقیق سرعت شعاعی، که نوسانات ریز گرانشی واردآمده از سمت سیارات بر ستاره‌ی مزبور را مشخص می‌کردند، آن‌هم طی ۱۱سال متوالی شناسایی شده بود.

ستاره‌ی گلیس ۵۸۱؛ کوتوله‌ای کم‌نور، سرد و سرخ‌رنگ به قطر تقریبی یک‌سوم خورشید ماست که به‌اندازه‌ی تنها ۱.۳درصد از خروجی انرژی خورشید ما نیز از خود انرژی گسیل می‌دارد و از همین‌روست که در عین همسایگی با ما، به‌سختی می‌شود از شهر حتی با تلسکوپی کوچک مشاهده‌اش کرد. همه‌ی شش سیاره‌اش درفواصلی نسبتاً نزدیک، که تماماً کمتر ازفاصله‌ی زمین تا خورشید (۱۵۰میلیون کیلومتر) است؛ به گِرد این ستاره در گردش‌اند.

به‌عبارتی، این منظومه‌ای مینیاتوری‌ست که برازنده‌ی یک ستاره‌ی ضعیف و نحیف همچون گلیس ۵۸۱است. مدار دو عدد از این سیارات به نام‌های c و d، در دو سمت مخالف، و خارج از ناحیه‌ی مطلوب دمایی جهت میزبانی از آب مایع، قرار دارند. ولی سیاره‌ی تازه‌کشف‌گشته؛ یعنی g، درست مابین‌شان واقع شده است. با این‌وجود، طبق تعریف دقیق «منطقه‌ی مطلوب حیات» (Habitable Zone) اگر سیاره‌ای در این ناحیه واقع شده باشد نیز حتی برای میزبانی از حیات، بایستی‌که جو نه‌چندان ضخیمی داشته باشد که تأثیرات گلخانه‌ای متوسطی در حد و ابعاد جو زمین خودمان را بر سطح‌اش اعمال نماید. اما تأیید این تبصره، تا دورزمانی و با وقوع پیشرفتی در مرزهای دیدمان، صرفاً محدود به حدس و گمان خواهد بود.

جرم این سیاره، طبق محاسبات گرانشی و نیز حداکثر جرمی که بایستی برای ثبات مداری‌اش در این منظومه داشته باشد؛ مابین ۳.۱تا ۴.۳ برابر زمین است. ضمناً به احتمال زیاد همچون زمین از سنگ و آهن هم تشکیل گشته که با این‌حساب قطر و شتاب گرانش سطحی‌اش به ترتیب در حدود ۱.۲ تا ۱.۴ برابر و۱.۵ تا ۲ برابر زمین خواهد بود.

به‌عبارتی، می‌توان پس از فرود سفینه‌ای خیالی بر آن، به‌راحتی بر سطح‌اش ایستاد و قدم زد. البته هنوز هیچ نمی‌دانیم این سطح از چه جنسی‌ست. شاید گلیس ۵۸۱جی، پیچیده‌ در پیله‌ای از گازهای فوق‌چگال همچون سیاره‌ی ناهید خودمان باشد² و یا شاید هم اقیانوسی سراسری سطح‌اش را درنوردیده است.

فاصله‌ی گلیس ۵۸۱جی تا ستاره‌اش آنقدرها هست که بشود از روی زمین کاهش درخشندگی ستاره را به‌واسطه‌ی عبور این سیاره از مقابل‌اش تشخیص داد. این افت نور، هر ۳۶.۶ روز یک‌بار رخ می‌دهد. محاسبات، حاکی از آن‌اند که با این حساب، چرخش وضعی این سیاره، دقیقاً برابر با چرخش انتقالی‌اش به گرد ستاره‌ی مادرش است و از این‌رو همواره یک نیمه‌اش در روز، و یک‌نیمه‌اش در شب بوده و هست؛ درست مانند همان وضعی که ماه نسبت به زمین دارد (همیشه یک طرف‌اش به‌ سمت ماست).

تاکنون از دید ما تنها اقامتگاه حیات در کیهان، زمین زیبایمان بوده است؛ آیا گلیس ۵۸۱جی، دومین خواهد بود؟ هنوز نمی‌توان گفت / ناسا

ولی چنین وضعیتی چندان از نقطه‌‌نظر میزبانی از حیات احتمالی اهمیتی نخواهد داشت، اگر که این سیاره پوست‌کلفت باشد! بدین‌معنا که وجود جوی به ضخامت تنها 1درصد جو زمین کافی‌ست تا گرما چنان از نیمه‌ی روز، به نیمه‌ی شب‌ سیاره جریان یابد که گازهای جوی واقع در قسمت شب یخ نزنند و پوسته‌ی سختی را در آسمان بخش‌های تاریک این سیاره ایجاد نکنند. البته وجود چنین جوی برای مهار بادهای فراصوت و گسلنده‌ای هم که هر منطقه‌ی مرتفعی از سطح سیاره را تخت و یکدست ‌می‌کنند الزامی‌ست!

اما بر اساس مدل‌سازی‌های دقیق جوی، «بادهای سطحی [این سیاره]، کاملاً ملایم‌اند». این را «استیون وگت» (Steven Vogt)؛ از اعضای تیم اکتشافی، طی نشست مطبوعاتی روز گذشته اعلام نمود. جریانات باد مرتفع، اکثریت وظیفه‌ی حمل گرما را به‌دوش می‌کشند؛ آن‌چنان‌که در سطح سیاره، همچون زمین، بادهایی با سرعت ۰ تا ۴۰ گره‌ی دریایی می‌وزد. به‌گفته‌ی وگت، بخش‌هایی از این سیاره که بادهایش ملایم‌اند، مکان مناسبی برای استقرار زندگی‌ست.

اگر اتمسفر گلیس ۵۸۱جی آنقدرها ضخیم نباشد، آنگاه حتی شما می‌توانید اقامتگاه‌تان را از منطقه‌ای همیشه‌ظهر و گرم گرفته؛ تا نقطه‌ای همیشه‌تاریک و سرد انتخاب کنید. وگت اظهار می‌دارد که: «هرگونه حیاتی که در آنجا پدید آید، فهرستی بلندبالا از اقلیم‌های باثبات را بسته به طول جغرافیایی‌شان؛ جهت اقامت و شکوفا شدن در آن منطقه؛ به‌منظور انتخاب، پیش روی خود خواهد داشت».

البته فرق زیادی بین «قابل سکونت» و «مسکونی» وجود دارد. سیگر می‌گوید هم‌اکنون یکی از دانشجویان‌اش در حال کار بر روی گستره‌ای از مدل‌های جوی گوناگونی‌ست که یک سیاره با جرم تقریبی ۳ برابر زمین – البته تا جایی که ما می‌دانیم – می‌تواند به گرد خودش داشته باشد؛ تا نهایتاً بتوان فهمید که چند درصد از چنین سیاراتی می‌توانند از آب مایع، حقیقتاً میزبانی کنند.

با همه‌‌ی این اوصاف، مهم‌ترین مسئله در خصوص گلیس ۵۸۱جی، همسایگی‌اش با ماست. فقط ۱۱۶ ستاره از این دست، به ما نزدیک‌ترند و از این بین هم فقط 9تایشان با هدف کشف سیاراتی از این نوع، به‌خوبی بررسی شده‌اند. به‌گفته‌ی «پل باتلر» (Paul Butler)؛ از اعضای تیم اکتشافی، این‌که به‌همین‌زودی‌ توانسته‌ایم، یکی از آن‌ها را با قابلیت میزبانی از حیات بیابیم؛ خود نشان از این‌ می‌دهد که دست‌کم ۱۵ تا ۲۰ درصد از کل ستارگان، میزبان حیات هستند. و تازه این در حالی‌ست که هنوز هیچ سیاره‌‌ی فراخورشیدی‌ای ‌هم‌جرم زمین یا کمتر از آن، مشاهده نشده است. پس امکان دارد که ده‌ها میلیارد نقطه‌ی قابل سکونت فقط در سرتاسر کهکشان راه شیری ما وجود داشته باشد.«ولی ما این را می‌دانستیم!» این را سیگر می‌گوید. «بایستی‌که به‌زودی تعداد بیشتری از آن‌ها را نیز شناسایی کنیم».

منبع: Sky & Telescope

پانوشت:

۱- کوتوله‌‌های سرخ (Red Dwarf)، ستارگانی ریزجثه، کم‌جرم و بالنسبه سردند که در عین اینکه کسر وسیعی از ستارگان عالم را شکل می‌دهند؛ اما به‌واسطه‌ی درخشندگی اندک‌شان، کمتر دیده شده‌اند. دمای سطحی‌ کم‌شان، به این اجرام، سیمایی سرخ‌فام بخشیده است.

منبع:     http://zamaaneh.com/science/2010/09/post_220.html