برادرخوانده جدیدی برای زمین

پی بردن به این که زمین یگانه گهواره شناخته شده حیات در کل هستی است, یا دنیاهای دیگری هم هست که انواعی از حیات در آنها مجال تکامل یافته باشد, از آن موضوع هایی است که قدمت پرداختن به آن به اندازه کل تاریخ تمدن بشری است

پی بردن به این‌که زمین یگانه گهواره شناخته شده حیات در کل هستی است، یا دنیاهای دیگری هم هست که انواعی از حیات در آنها مجال تکامل یافته باشد، از آن موضوع‌هایی است که قدمت پرداختن به آن به اندازه کل تاریخ تمدن بشری است.

در طول هزاران سال با توجه به ابزارها، دانسته ها و باورهایمان با روندی بسیار کند، خود را به پاسخ این پرسش نزدیک کرده ایم. حالا چند دهه است این روند سریع تر شده، این را مدیون پیشرفت هایمان در علوم فضایی، رایانه، نجوم و زیست شناسی هستیم. همین الان که این مقاله را می خوانید، لشکری از دست ساخته هایمان از روی زمین، در مدار زمین یا در دوردست های فضا در پی کنار هم چیدن قطعات پازل حیات فرا زمینی است. در این بین رادیو تلسکوپ بزرگ آرسیبو در پورتوریکو و تلسکوپ های فضایی کپلر و هابل و چاندرا همراه مریخ نورد کنجکاوی و فضاپیماهای ویجر و کاسینی، نام آشناترین و خبرسازترین ها بوده است. میلیاردها دلار برای پاسخ به این سوال هزینه شده و البته این آغاز راه است. خیلی مانده تا پازل کامل شود؛ ولی نکته امیدبخش این است که سرعت کنار هم چیده شدن قطعات نسبت به گذشته بسیار سریع تر شده است!

بتازگی تلسکوپ فضایی کپلر که کارش پیداکردن و رصد سیاره های فراخورشیدی است، خبر از کشف سیاره ای بسیار شبیه به زمین داده است که به دور ستاره ای در فاصله نزدیک به ۵۰۰ سال نوری از ما در حال گردش است. سیاره ها اجرام بسیار بزرگی در فضا است که به دور ستاره ای در حال گردش است. مثل زمین که با قطر تقریبی ۱۲۷۳۰ کیلومتر به دور ستاره ای به نام خورشید، سالی یک بار می گردد. اما اگر اخترشناسان سیاره ای را پیدا کنند که به دور ستاره ای جز خورشید بچرخد، آن وقت به آن سیاره فراخورشیدی می گویند. بعد از گذشت هزاران سال توانسته ایم هشت سیاره منظومه شمسی را شناسایی کنیم. این سیاره ها همگی بزرگ و گرد است و در مداری بیضوی به دور خورشید می گردد. زمین ما یکی از این هشت سیاره است. اما جالب است بدانید تلاش اخترشناسان به مدد پیشرفت فناوری در ۲۰ سال اخیر موجب شده تا بیش از ۱۸۰۰ سیاره فراخورشیدی کشف شود. اینها سیاره هایی است که در فاصله چند ده تا چند صد سال نوری دورتر به دور ستاره هایی می چرخد که وقتی با تلسکوپ های بزرگ نیز رصدشان می کنیم، کماکان چیزی بیشتر از یک نقطه نورانی از آنها نمی بینیم! با این حال از بین بیش از ۱۸۰۰ سیاره فراخورشیدی شناخته شده، فقط ده مورد شرایطی شبیه به زمین را دارد که دانشمندان را به وجود نشانه هایی از حیات در آنها امیدوار می کند. یکی از مهم ترین شرایط برای شبیه درنظرگرفتن این سیاره ها به زمین، این است که سیاره در محدوده کمربند حیات ستاره اش قرار داشته باشد. کمربند حیات محدوده نوار مانندی در اطراف هر ستاره است که باتوجه به بزرگی و میزان داغ بودن ستاره می تواند نسبتا نزدیک به ستاره یا خیلی دورتر از آن باشد. مهم این است که دمای سیاره در محدوده کمربند حیات در حدی باشد که آب به صورت مایع بتواند در سطح آن موجود باشد. یعنی نه آن قدر سرد که آب همیشه یخ زده باشد و نه آن قدر گرم (یا فشار در سطحش کم باشد) که فقط بخار آب در جو سیاره قابل ردیابی باشد. شرط دیگر مربوط به مشخصات فیزیکی سیاره است که باید قطرش کمتر از ۱.۵برابر قطر زمین و جرمش کمتر از دو برابر جرم زمین باشد. نکته جالب و امیدبخش این است که اخترشناسان چندی پیش اعلام کردند ۸±۲۲ درصد از ستاره های شبیه به خورشید در کیهان باید سیاره ای شبیه به زمین در کمربند حیات خود داشته باشد؛ به علاوه مطالعات نشان داده ۶ درصد از ستاره های کوتوله سرخ کوچک، باید سیاره ای در گردش به دور خودشان داشته باشند که خصوصیاتی مشابه زمین داشته باشد. پس با این حساب باید کم کم گوشمان به شنیدن خبرهای پی در پی از کشف سیاره های فراخورشیدی شبیه به زمین عادت کند.

کپلرـ ۱۸۶ اف (Kepler-۱۸۶f) نام سیاره فراخورشیدی خبرسازی است که تلسکوپ فضایی کپلر داده هایش را دریافت کرده است. درست است که تا به حال چند سیاره فراخورشیدی زمین مانند کشف شده است، اما کپلرـ۱۸۶ اف اولین سیاره فراخورشیدی کشف شده ای است که در کمربند حیات به دور ستاره اش می گردد و از نظر اندازه نیز نسبت به همه سیاره های فراخورشیدی که پیشتر کشف شده بود به زمین شبیه تر است. اگر بخواهیم دقیق تر بگوییم، می شود گفت اندازه اش ۱ / ۱ برابر زمین است. تفاوت مهم اش با زمین این است که مدار کپلرـ ۱۸۶ اف خیلی نزدیک به قسمت بیرونی کمربند حیات است و این یعنی متوسط دمای آب مایع در این سیاره باید پایین باشد و میل به یخ زدن داشته باشد. جالب است بدانید کپلرـ۱۸۶ اف در مدار گردش به دور ستاره اش تنها نیست و چهار سیاره همسایه نیز دارد که بزرگ تر از خودش است و آنها هم به طور مستقل در مدارشان حرکت انتقالی را انجام می دهند و البته همگی به ستاره اصلی نزدیک تر از کپلرـ ۱۸۶ اف است.

کپلرـ ۱۸۶ اف به دور ستاره ای می چرخد که اخترشناسان آن را در رده «کوتوله های سرخ» طبقه بندی می کنند. این دسته از ستاره ها نسبت به خورشید، بسیار مسن تر، کم نورتر و کم حرارت تر است و به همین دلیل محدوده کمربند حیاتشان به خود ستاره نزدیک تر است. به همین دلیل مدت زمانی که طول می کشد تا این سیاره یک دور به گرد ستاره مادرش بگردد فقط ۱۳۰ روز طول می کشد (مقایسه کنید با زمین که حدود هر ۳۶۵.۲۵ روز یکبار، یک دور کامل به گرد خورشید می گردد). جالب است بدانید نزدیک به ۷۰ درصد از کل ستاره های راه شیری جزو کوتوله های سرخ است. دانشمندان فکر می کنند این ستاره ها به دلیل آن که مدت زمان زیادی از پیدایش آنها گذشته، اگر سیاره ای شبیه به زمین در اطراف آنها در حال گردش باشد و در محدوده کمربند حیات آنها نیز قرار گرفته باشد، چون مدت زمان زیادی شرایط مناسب برای شکل گرفتن حیات روی آنها وجود داشته، پس می تواند گهواره های مناسبی برای پرورش حیات بوده باشد.

بررسی های اخترشناسان نشان می دهد کپلرـ ۱۸۶ اف باید بیشتر از آهن و سیلیکون و آب تشکیل شده باشد، اما این که دقیقا چه مقدار از هر یک از این سه ماده در کپلرـ ۱۸۶ اف وجود دارد، موضوعی است که به مطالعات بیشتر با ابزارهای دقیق تر نیاز دارد. آنچه فعلا می توانیم نسبت به آن مطمئن باشیم این است که اگر قرار باشد روزی صدایی از موجودی هوشمند در دوردست های کهکشانمان بشنویم، کپلرـ ۱۸۶اف سیاره ای است که می توانیم در این مورد رویش حساب کنیم. با همین انگیزه ارائه رادیوتلسکوپ آلن طی طرح جستجوی حیات هوشمند فرا زمینی از بیست و هشتم فروردین امسال شروع به بررسی تابش های رادیویی احتمالی ارسال شده از موجودات هوشمند احتمالی در سیاره کپلرـ۱۸۶اف کرده و البته تا الان هیچ سیگنال معنی داری از کپلرـ۱۸۶اف ثبت نکرده است. با توجه به فاصله ۵۰۰ سال نوری که بین ما و آن سیاره وجود دارد، موجودات هوشمند احتمالی در آنجا باید این سیگنال ها را ۵۰۰ سال قبل، یعنی حدود سال ۹۲۲ هجری شمسی راهی فضا کرده باشند تا الان ما آن سیگنال ها را بتوانیم در زمین با ارائه رادیوتلسکوپ آلن ردیابی کنیم!

کشف تلسکوپ فضایی کپلر نشان داد بیش از پیش باید به امیدهای دانشمندان در یافتن نشانه هایی از سیاره های مناسب برای پناه دادن به حیات خوشبین باشیم. تلسکوپ کپلر ستاره های دوردست در ناحیه محدودی از فضا را رصد می کند. این در حالی است که بزودی تلسکوپ های فضایی TESS و CHEOPS با هدف یافتن سیاره های فراخورشیدی جدید به فضای ماورای جو خواهد رفت و ستاره های نزدیک تری را برای شکار سیاره هایشان زیرنظر خواهد گرفت. قطعا تا آن موقع تلسکوپ فضایی جیمزوب که بزودی آغاز به کار خواهد کرد، همراه دیگر تلسکوپ های بزرگ زمینی، ما را چند قدم به پاسخ یکی از اسرارآمیزترین پرسش های بشر نزدیک خواهند کرد: آیا حیات در کیهان در جایی بجز زمین نیز تکامل یافته است؟

کاظم کوکرم / مدرس نجوم رصدی

منابع: Space / Nasa / Exoplanet