سیاره فراخورشیدی تازه کشف شده قابل سکونت است یا جهانی؟

کالتنگر افزود: این پژوهش به ما اطلاعات اساسی را در مورد چگونگی رخ ساخت سیارات سنگی با افزایش نور ستارگان و همچنین، در مورد آنچه روزی برای ما و زمین خواهد داد، خواهد آموخت.

موقعیت LP 89-9c در منظومه سیاره‌های آن، موقعیت مشابه زهره در منظومه شمسی است که آن هم در لبه داخلی منطقه قابل سکونت قرار دارد. در اصل، یک سیاره در مکان زهره می‌توان سکونت را حفظ کرد اما زهره در مقطعی از تاریخ ۴.۵ میلیون ساله خود، در حلقه بازخورد یک اثر گلخانه‌ای فراری به دام افتاد. هر آبی که زمانی زهره روی سطح خود داشت، از بین رفت و سیاره با یک جو غلیظ دی‌اکسید کربن باقی ماند.

این پژوهش، در مجله «MNRAS» به چاپ رسید.

پژوهشگران آمریکایی سعی می کنند با کمک «تلسکوپ فضای جیمز وب» بفهمند که یک سیاره فراخورشیدی نزدیک زمین، قابل سکونت است یا خیر.

منبع

پژوهشگر «موسسه فناوری کالیفرنیا» (Caltech) انجام شده است، نشان می‌دهد که فضای تلسکوپی جیمز وب فقط باید سه گذر از LP ۸۹۰-۹c را در سطح ستاره میزبان انجام دهد. آن مورد بررسی قرار می دهد تا جو بخارآلود و غنی از آب را باید کند. هشت گذر برای جمع‌آوری داده‌ها به منظور مشخص کردن اینکه آیا LP ۸۹۰-۹c بیشتر شبیه زهره است یا خیر انجام می‌شود و ۲۰ گذر نیز برای یافتن شرایط زمین داغ که هنوز قابل سکونت نیست، می‌گیرند. از آنجایی که این سیاره هر 8.5 روز زمینی از نزدیکی ستاره خود می‌کند، انجام این اندازه‌گیری‌ها در اصل شش ماه طول می‌کشد.

پژوهشی که به سرپرستی «لیزا کالتنگر»(Lisa Kaltenegger) مدیر «مؤسسه کارل ساگان»(Carl Sagan Institute) در «دانشگاه کرنل»(Cornell University) انجام شد، حالت‌های احتمالی اقلیمی و جوی را که LP ۸۹۰-۹c می‌توان در آنها انجام داد. قرار داشته باشد، مدلسازی‌شده و نشان داده است که «تلسکوپ فضای جیمز وب»(JWST) چگونه می‌توان بین آنها تمایز قائل شد.

این سیاره فراخورشیدی موسوم به «LP ۸۹۰-۹c» که با نام «SPECULOOS-2c» نیز شناخته می‌شود، در سپتامبر ۲۰۲۲ کشف شد. قطر این سیاره 40 درصد بیشتر از زمین است و هر 8.5 روز زمینی به دور ستاره خود در فاصله 2.8 میلیون کیلومتری میچرخد. کوتوله قرمز، کوچک و خنک است. سیاره LP ۸۹۰-۹c در نزدیکی لبه داخلی منطقه قابل سکونت ستاره قرار دارد. این فاصله یک ستاره را توصیف می‌کند که در آن سیاره‌های با جو مشابه زمین می‌تواند آب را روی سطح خود نگه دارد.

کالتنگر گفت: این سیاره اولین هدفی است که به آن می‌توان سناریوهای متفاوت را آزمایش کرد. اگر این یک سیاره گرم‌تر اما با آب و شرایط حیاتی باشد، پس لبه داخلی منطقه قابل سکونت در اطراف همه استارگان ممکن است دارای حیات باشد.

با وجود این، همه سیارات در لبه داخلی منطقه قابل سکونت لزوما به همان شکلی است که زهره توسعه یافته است، سیر تکاملی را طی نمی‌کنند. برای مثال، زهره میدان مغناطیسی خاص خود را ندارد تا باد خورشیدی را دفع کند. این امر باعث می‌شود باد خورشیدی، اتم‌های هیدروژنی را که از مولکول‌های آب توسط نور فرابنفش خورشید جدا می‌شود، راحت‌تر با خود ببرد و سیاره را از آب خالی کند. اگر LP 89-9c دارای میدان مغناطیسی قوی باشد، ممکن است که ستاره خود را دفع کند و بخار آب موجود در جو خود را نگه دارد.

این گروه پژوهشی، پنج مدل متفاوت تولید کردند که نشان می‌دادند LP ۸۹۰-۹c ممکن است چگونه باشد. این سیاره‌ها از سیاره‌های مانند زمین اما داغ‌تر، به سیاره‌های جهان مشابه زهره با دی‌اکسید کربن خفه‌کننده تبدیل شدند.

فضای تلسکوپی جیمز وب نمی‌تواند به طور مستقیم روی سطح سیاره تشخیص دهد، اما می‌تواند تعیین کند که آیا می‌توان با حضور آب مایع مناسب یا خیر.

کالتنگر: بررسی این سیاره به ما می‌گوید که در لبه‌های داخلی منطقه قابل سکونت چه اتفاقی می‌افتد و یک سیاره سنگی تا چه مدت پس از شروع گرم شدن می‌توان سکونت خود را حفظ کرد.

گروه کالتنگر، این سیاره را جرم زد و شکست آن مدل سازی شد. این مدل‌ها، فرضیاتی را نیز در ترکیب شیمیایی سیاره، سطح سطح و فشار آن، عمق اتمسفر و مقدار ابر موجود در آن در بر روی آن قرار می‌دهد. این عوامل در حال حاضر ناشناخته هستند. در واقع، با توجه به اینکه کوتوله‌های قرمز مستعد شعله‌های شدیدی هستند که می‌توانند اتمسفر را از دنیای اطراف دور کنند، این سیاره ممکن است بدون هوا و دهان باشد.

حتی اگر LP ۸۹۰-۹c برای حیات بسیار داغ باشد، این یافته‌ها می‌توانند درباره سرنوشت سیاره خودمان به ما بیاموزند. با افزایش سن خورشید، این ستاره بزرگ پیوسته روشن تر و گرم تر می شود. بدین ترتیب، ظرف حدود یک میلیارد سال، زمین را از اندازه گرم خواهد کرد و اقیانوس‌ها تبخیر خواهند شد. مطالعه یک سیاره غیر از زهره که قبلاً این مرحله را گذرانده است یا شاید حتی در حال حاضر در برابر آن مقاومت می‌کند، به ما در آینده زمین خواهد آموخت.