ویاتک | اخبار حوزه دانش، فناوری و تکنولوژی به همراه مطالب علمی جذاب

سیاره “پروکسیما بی” به احتمال زیاد اتمسفری قابل تنفس دارد

+
A view of the surface of the planet Proxima b orbiting the red dwarf star Proxima Centauri, the closest star to our Solar System, is seen in an undated artist's impression

چندی پیش بود که دانشمندان رسماً اعلام کردند در نزدیک‌ترین سامانه ستاره‌ای نزدیک زمین، سیاره‌ای با نام پروکسیما بی (Proxima b) را یافته‌اند که تقریباً هم اندازه زمین است، جنس آن از صخره بوده و به احتمال زیاد توانایی میزبانی حیات را دارد. طبق گفته دانشمندان، پروکسیما بی در اطراف ستاره‌ای شبه خورشید با نام “پروکسیما قنطورس” گردش می‌کند اما در این کشف بزرگ یک نکته بسیار جالب وجود دارد و آن هم این است که تابه این لحظه کسی نتوانسته پروکسیما بی را ببیند! دانشمندان می‌دانند که این سیاره وجود دارد و این موضوع را نیز از روی تاثیرات گرانشی این سیاره و همچنین تاثیری که بر روی شدت نور پروکسیما قنطورس می‌گذارد فهمیده‌اند اما متاسفانه هیچ تلسکوپی چه در فضا و چه در زمین موفق نشده که این سیاره را رصد کند و بر روی زمین نیز پروژه‌ای وجود ندارد که مستقیماً به این سیاره نگاه کرده باشد.

این سیاره در فاصله ۴٫۲ سال نوری از زمین قرار گرفته است. هر یک سال آن، ۱۱٫۲ روز زمینی طول می‌کشد زیرا پروکسیما قنطورس و مدار پروکسیما بی به دور این ستاره کوچک است بنابراین این سیاره به سرعت مدارش را می‌پیماید. اما برای این‌که بتوانیم پاسخ پرسش‌های بسیاری که پیرامون این سیاره وجود دارند را بیابیم نیازی نیست که لزوماً تصویری از پروکسیما بی داشته باشیم و یا آن را مستقیماً رصد کنیم و تحت نظر بگیریم.

prox-2

مجله Scientific American نام این سیاره را “درب دوم زمین” گذاشته است، جهانی که بر باور برخی از دانشمندان دارای اتمسفری قابل تنفس است، اما آیا ممکن است که پروکسیما بی نیز همانند ماه یک گلوله سنگی گرد باشد که هیچ اتمسفری نداشته و تنها در دام گرانش پروکسیما قنطورس افتاده است؟ دو پژوهش‌گر از دانشگاه هاروارد بر این باورند تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) ناسا که در سال ۲۰۱۸ به فضا پرتاب می‌شود می‌تواند با نمونه‌گیری از نور سامانه ستاره‌ای پروکسیما قنطورس، پاسخ این سوال مهم را بیابد.

آوی لوئب، اخترفیزیک‌دان دانشگاه هاروارد و همچنین یکی از نویسندگان اصلی مقاله‌ای که در آن به این کشفیات اشاره می‌شود طی مصاحبه‌ای که با وب‌سایت بیزنس اینسایدر داشته این چنین بیان می‌کند:

avi-loeb

با استفاده از نوری که ما کشف کنیم، می‌توانیم به این سوال که آیا این سیاره تنها یک گلوله گرد بدون اتمسفر است، پاسخ دهیم. اگر پروکسیما بی این چنین نباشد، به احتمال زیاد دارای اتمسفر خواهد بود و در نتیجه بر روی آن اقیانوسی وجود خواهد داشت و این درست همان چیزی است که حیات می‌خواهد. اگر این‌ها پاسخ داده شوند می‌توانیم بگوییم پروکسیما بی میزبان حیات است یا خیر.

چگونه به وجود اتمسفر “پروکسیما بی” پی ببریم؟

تصویری خیالی از سیاره پروکسیما بی

تصویری خیالی از سیاره پروکسیما بی

پروکسیما بی در مداری کوچک به دور ستاره مادرش، پروکسیما قنطورس، گردش می‌کند. مدار این سیاره به پروکسیما قنطورس بسیار نزدیک است اما از آن‌جایی که پروکسیما قنطورس در مقایسه با خورشید بسیار کوچک‌تر است، بنابراین برای پروکسیما بی شرایطی همچون زمین را می‌تواند فراهم کند. پروکسیما بی در فاصله‌ای از ستاره مادر خود قرار گرفته که می‌تواند آب را به صورت مایع بر روی سطح خود نگهداری کند. شاید اندازه ستاره پروکسیما قنطورس کوچک‌تر از خورشید باشد اما پروکسیما بی تنها ۴ میلیون مایل از آن فاصله دارد. به عبارت دیگر، فاصله پروکسیما بی از پروکسیما قنطورس تنها ۱۷ برابر فاصله زمین تا ماه است و همین موضوع می‌تواند همه چیز را برهم زند و پروکسیما بی را به یک سرزمین لم یزرع سوزان تبدیل کند و امید ما برای یافتن سیاره‌ای قابل سکونت بر باد رود. بنابراین ما باید هر دو جنبه این قضیه را در نظر بگیریم. این نزدیک بودن فاصله هم می‌تواند خطرساز باشد و هم می‌تواند پروکسیما بی را به یک سیاره قابل سکونت تبدیل کند.

ستاره‌شناسان بر این باورند که پروکسیما بی همانند ماه، توسط نیروی گرانش قفل شده است و این یعنی همواره یک طرف آن به سمت زمین است و طرف دیگر آن همواره به سمت ستاره مادر است. این یعنی نیمی از این سیاره تا ابد در یک شب تاریک بسیار سرد فرو رفته و طرف دیگر آن گرم و همواره روشن است. آوی لوئب بر این باور است که اگر پروکسیما بی اتمسفر داشته باشد، این اتمسفر می‌تواند گرما را از قسمت روشن سیاره به قسمت تاریک و سرد آن منتقل کرده و بدین صورت گرما را به گردش درآورد همچنین می‌تواند مانع از غلیان آب به فضا شود. وی در این خصوص می‌گوید:

avi-loeb

در واقع ما از خودمان می‌پرسیم: چه می‌شود اگر زمین را با همین گرانش، قفل کرده و در کنار ستاره پروکسیما قنطورس بگذاریم؟ به یک سیاره با قابلیت توزیع حرارت تبدیل می‌شود یا یک تکه سنگ برهنه؟

وجود آب‌ها، ابرها و بادها باعث می‌شوند این سوال بسیار پیچیده شود. ما روی زمین اقیانوس‌ها و اتمسفر را داریم که می‌توانند دست‌کم یک سوم حرارت را توزیع کنند. من بر این باورم که اگر می‌خواهیم وجود اتمسفر بر روی پروکسیما بی را تایید کنیم، باید بر روی نور مادون قرمز تمرکز کنیم، همان نوری که از گرما می‌آید، همان نور نامرئی که بدن ما دائماً از خود ساطع می‌کند.

وقتی که یک سیاره سنگی توسط یک ستاره گرم می‌شود، نور آن ستاره را ابتدا دریافت می‌کند اما سپس آن را در قالب نور مادون قرمز دوباره منتشر می‌کند. با این حال سیاره‌های سنگی با توجه به نوری که از ستاره دریافت کرده‌اند (به عنوان مثال پروکسیما قنطورس) یک گونه مختلف از نور مادون قرمز را ساطع می‌کنند و رصد آن‌ها دشوارتر می‌شود. اما تلسکوپ فضایی جیمز وب به طور ویژه‌ای طراحی شده است و می‌تواند طول موج‌های خاص نور مادون قرمز را شکار کند. بنابراین دیگر نیازی نیست که به دنبال نشانه‌های یک سیاره سنگی در نور مرئی بگردیم، کافیست که تلسکوپ فضایی جیمز وب طول موج‌های خاصی از نور نامرئی مادون قرمز را رصد کند.

آوی لوئب می‌گوید:

avi-loeb

وقتی که ما به ماه می‌نگریم، نواحی مختلفی که توسط نور خورشید روشن شده‌اند را می‌بینیم. حال یک سیاره را تصور کنید که در اطراف یک ستاره گردش می‌کند، آن‌گاه می‌توانیم وجهه‌های گوناگون آن سیاره را ببینیم. مادامی که پروکسیما بی مدار ۱۱٫۲ روزه‌اش به دور ستاره پروکسیما قنطورس را می‌پیماید، ما می‌توانیم قسمت روشن و روز این سیاره که در مقابل ستاره مادرش قرار گرفته است را ببینیم، همچنین ما می‌توانیم قسمت تاریک آن را نیز ببینیم. علاوه بر این‌ها، با گذر زمان می‌توانیم تغییرات دما و رنگ این سیاره را نیز مشاهده کنیم.

اگر آوی لوئب و همکارش لارا کرایدبرگ (ستاره‌شناس دانشگاه هاروارد که به مطالعه اتمسفر سیارات فراخورشیدی می‌پردازد) بتوانند بر اساس فرضیات خود مشاهده کنند که طرف تاریک پروکسیما بی آن‌طور که باید سرد نیست، می‌توان بیان کرد که این سیاره دارای اتمسفر است و این اتمسفر گرما را در سرتاسر سیاره توزیع می‌کند. اگر این چنین نباشد، پروکسیما بی همانند ماه، تنها یک گلوله سنگی برهنه خواهد بود.

هر نتیجه‌ای که حاصل شود بسیار مهم خواهد بود زیرا ستاره‌های کوتوله قرمز رنگ این چنینی در تمام کهکشان راه شیری پراکنده هستند و آن‌طوری که آوی لوئب می‌گوید، شرایط این چنین به احتمال زیاد در میان تمامی آن‌ها یکسان خواهد بود و اگر در اطراف یکی از آن‌ها با یک گلوله سنگی برهنه مواجه شویم نباید نا امید باشیم زیرا ممکن است در اطراف دیگر کوتوله‌های قرمز رنگ شرایط متفاوتی وجود داشته باشد.

این چیزی نیست که بتوان ۱۰۰ درصد تضمین کرد

آینه‌های طلایی تلسکوپ فضایی جیمز وب. تلسکوپ در حال آزمایش است.

آینه‌های طلایی تلسکوپ فضایی جیمز وب. تلسکوپ در حال آزمایش است.

اگرچه پژوهش‌های گسترده لوئب و کرایدبرگ هنوز توسط سایرین مورد بررسی قرار نگرفته‌اند اما وقتی که با دو دانشمند برجسته در خصوص این پژوهش گفتگویی انجام شد، آن‌ها با وجود قطع امیدهای بسیاری که وجود دارد، از جملاتی نظیر “کاری امیدوار کننده است”، “این یک مطالعه عالیست” و “بهترین پژوهشی است که در این خصوص صورت گرفته” استفاده کردند.

اِدوارد تِرنِر، اخترفیزیک‌دان دانشگاه پرینستون طی مصاحبه‌ای که با بیزنس اینسایدر داشته گفته است که این مطالعه گسترده باعث به وجود آمدن فرضیات “ایده‌آل” بسیاری در مورد پروکسیما بی خواهد شد. وی در ادامه صحبت‌هایش گفت:

edward-turner

ما برای فهم هرچه بیشتر اتمسفر سیاره خود دهه‌ها وقت صرف کرده‌ایم و در خصوص گرمایش جهانی و تغییرات آب و هوایی مطالعات بسیاری انجام داده‌ایم. حالا در مورد مطالعه یک جهان بیگانه صحبت می‌کنیم! بررسی این سیاره سخت است اما ایده اولیه آن بسیار عالیست.

تِرنِر می‌گوید بزرگ‌ترین مانعی که بر سر راه استفاده از روش لوئب و کرایدبرگ وجود دارد این است که ما هنوز شیب مداری پروکسیما بی را نمی‌دانیم. ما هنوز سیاره را ندیده‌ایم و نمی‌توانیم شیب مداری آن را تخمین بزنیم. اما مشکل دیگری نیز در این میان وجود دارد و آن هم عدم قرارگیری مستقیم پروکسیما بی در مقابل زمین است، و این یعنی ما نمی‌توانیم سیاره را از مقابل ببینیم و تنها می‌توانیم به قطب شمال و یا قطب جنوب آن نگاه بیاندازیم، بنابراین تلسکوپ فضایی جیمز وب نیز نمی‌تواند به طور واضح قسمت روز سیاره و یا ناحیه شب آن را مشاهده کند و این یعنی ممکن است ما هیچ‌گاه نتوانیم شواهدی در اختیار داشته باشیم که ثابت کنند این سیاره دارای اتمسفر است.

لیزر نصب شده بر روی تلسکوپ 30 متری هاوایی

لیزر نصب شده بر روی تلسکوپ ۳۰ متری هاوایی

اگر شیوه لوئب و کرایدبرگ کار کند، متاسفانه نمی‌تواند اطلاعات چندانی در مورد اتمسفر را در اختیار ما بگذارد. حتی اگر بفهمیم که پروکسیما بی دارای اتمسفر است، باز هم دو حالت وجود دارد؛ یا اتمسفر این سیاره همانند زمین است و باعث می‌شود پروکسیما بی خیلی متعادل باشد و سرما و گرمایش در سر جای خود باشند، یا این‌که می‌تواند همانند اتمسفر زهره (که ۹۰ برابر از اتمسفر زمین ضخیم‌تر است) باشد و آن را به یک جهنم سوزان تبدیل کرده باشد. به هر حال این دو احتمال یا وجود ندارند یا یکی از آن‌ها ۱۰۰ درصد وجود خواهد داشت.

مارک کلامپین، دانشمند سیاره‌های فراخورشیدی در ناسا و همچنین مهندس پروژه تلسکوپ فضایی جیمز وب می‌گوید که ایده لوئب و کرایدبرگ واقعاً هیجان‌انگیز است اما باید بر این موضوع تاکید کنم که ابتدا باید تلسکوپ فضایی جیمز وب به فضا پرتاب شود تا ببینیم اوضاع از چه قرار است. وی در این خصوص گفت:

mark-clampin

ابزارها و تجهیزات علمی تلسکوپ فضایی جیمز وب در زمانی طراحی شده‌اند که ما این مشاهدات (کشف پروکسیما بی) را هنوز انجام نداده بودیم بنابراین ما باید ابتدا محدودیت‌های کاری که می‌خواهیم انجام دهیم را کنار بزنیم. ما باید بفهمیم که آشکارسازها چگونه در فضا عمل می‌کنند. پس تا زمانی که ما این تلسکوپ را پرتاب نکرده‌ایم و در فضا قرار نداده‌ایم، هیچ چیزی وجود ندارد که بتوانیم آن را تضمین کنیم. من به شخصه آماده هستم تا به وسیله تلسکوپ فضایی جیمز وب از پروکسیما بی تصویری به ثبت برسانم در واقع این سیاره از همین الآن به هدف شماره یک این رصدخانه تبدیل شده است.

تِرنِر و لوئب هر دو یک نگرانی مشترک دارند و آن هم زمان است زیرا آن‌ها بدقولی‌های ناسا در مورد پرتاب تلسکوپ فضایی جیمز وب را دیده‌اند و نمی‌خواهند که دیگر تکرار شود. قرار بود که این تلسکوپ در سال ۲۰۱۱ به فضا پرتاب شود اما یک تاخیر طولانی خورد. اگر این پروژه در آینده نیز بازهم تاخیر بخورد، آن‌گاه دیگر تلسکوپ‌های غول‌پیکر مانند تلسکوپ بسیار بزرگ اروپایی (E-ELT) و یا تلسکوپ سی متری هاوایی وارد عمل شده و به رصد این سیاره خواهند پرداخت. اما مشکل این‌ است که این دو تلسکوپ نیز فعلاً در مرحله ساخت هستند و تا چند سال آینده افتتاح نمی‌شوند. لوئب بر این باور است که اگر تلسکوپ فضایی جیمز وب در زمان مقرر به فضا پرتاب شود، می‌تواند اطلاعاتی را در اختیار دانشمندان بگذارد که بتوانند برای یک دهه آن‌ها را مورد مطالعه قرار دهند و تا آن زمان نیز این دو تلسکوپ غول‌پیکر راه‌اندازی خواهند شد.

لوئب علاقه عجیبی به پروکسیما بی و اثبات وجود اتمسفر آن دارد و این امر برای او به نوعی وسواس علمی تبدیل شده است و این حس، بسیار فراتر از حس کنجکاوی علمی ما است. وی به شوخی می‌گوید:

avi-loeb

من دارم سعی می‌کنم که دوستانم را متقاعد کنم هرچه زودتر بر روی پروکسیما بی یک خانه بخرند. در هر صورت ما انسان‌ها سیاره خود را خراب خواهیم کرد و یا حتی اگر ما این کار را نکنیم، یک جرم فضایی مانند یک سیارک قطعاً زمین را نابود می‌کند و حتی اگر آن هم نتواند به ما آسیبی وارد کند، بالاخره خورشید ما را خواهد سوزاند! در هر صورت زمین از بین می‌رود.

نظر شما در این خصوص چیست؟

منبع:

واکنش شما:
like
1
love
0
haha
0
wow
0
sad
0
angry
0

دیدگاه ها

0 دیدگاه

avatar

wpDiscuz

© تمامی حقوق برای وبسایت ویاتک محفوظ است. نقل مطالب سايت تنها با ذکر و لینک به منبع مجاز است.