نزدیکترین سیاره بیگانه شاید یک "دنیای کویری" باشد

* اخترشناسان احتمال می‌دهند نزدیک‌ترین همسایه‌ی خورشید، تاکنون سیاره‌ی خود را خشکانده و هر گونه شانسی برای زیست‌پذیر بودن آن را از میان برده باشد.

از زمین یافته شدن سیاره‌ی فراخورشیدی "پروکسیما قنطورس بی" (Proxima Centauri b) در اوت گذشته، گمانه‌زنی‌های بسیاری درباره‌ی این دنیای کوچک انجام شده. این فراسیاره با کمینه‌ی جرم ۱.۳ برابر زمین، در فاصله‌ای حدود یک-دهم فاصله‌ی تیر از خورشید به گرد ستاره‌اش می‌چرخد ولی از آنجایی که ستاره‌ی آن، یعنی پروکسیما قنطورس یک کوتوله‌ی سرخ رده‌ی ام است، همین فاصله‌ی اندک یک منطقه‌ی زیست‌پذیر (دامنه‌ی زندگی) به شمار می‌آید، جایی که در آن یک سیاره‌‌ی سنگی با هوایی مانند هوای زمین می‌تواند دمایی مناسب برای آب‌های مایع سطحی داشته باشد. [خبر کشف این سیاره را اینجا خواندید: * کشف نزدیک‌ترین سیاره زیست‌پذیر پیرامون نزدیک‌ترین ستاره]
در این نقاشی یک ابَرشراره بر روی یکی از دو ستاره‌ی سامانه‌ی "دی.‌جی تازی‌‌ها" (DG Canum Venaticorum) که حدود ۳۰ میلیون سال از عمرش می‌گذرد نشان داده شده. تصویر بسیار بزرگ‌تر (۶.۷ مگابایت)
ولی بر پایه‌ی یافته‌هایی که اوایل این ماه در نشست زمستانی انجمن اخترشناسی آمریکا در گریپواین تگزاس ارایه شد، بودن در همین منطقه‌ی دلنشین می‌توانسته برعکس، آن را به سوی نابودی بکشاند.

کوچک‌ترین کوتوله‌های سرخ پیش از این که به یک ستاره‌ی هیدروژن‌سوز تمام عیار تبدیل شوند، چند صد میلیون سال را به فشرده شدن می‌گذرانند. به گفته‌ی ادوارد گاینن از دانشگاه ویلانووا در نشست ۴ ژانویه، آنها در این گام از زندگی بسیار درخشان‌تر از دوره‌ی بزرگسالی خود هستند، چیزی نزدیک به ۵۰ برابر. افزون بر آن، ستارگان رده‌ی ام شلاق‌هایی از پرتوهای ایکس و فرابنفش بر پیکر سیاره‌های خود وارد می‌کنند که نسبت به کوتوله‌هایی همسن خورشید، حدود ۱۰۰ برابر نیرومندتر در پرتوهای ایکس و ۱۰ تا ۲۰ برابر پرانرژی‌تر در طیف فرابنفشند.

از همه بدتر این که چنین ستارگان جوانی شراره‌های خطرناکی هم تولید می‌کنند، و اگر یک سیاره دارای یک میدان مغناطیسی سرتاسری ضعیف باشد، یا اصلا نداشته باشد، بادهای ستاره جو آن را از هم گسیخته و از آن جدا می‌کنند. گاینن می‌گوید: «اگر میدان مغناطیسی کم‌جانی داشته باشید کارتان تمام است. واقعا هیچ راهی برای زنده ماندن نخواهد بود.»

همه‌ی این عوامل با هم به این معنا هستند که پروکسیما قنطورس در دوره‌ی جوانی، منطقه‌ی زیست‌پذیرش جایی بسیار دورتر از چیزی که اکنون هست بوده. اگر سیاره‌ی پروکسیما قنطورس بی از آغاز در همین جا (منطقه‌ی زیست‌پذیر کنونی) ساخته شده بوده، ۳۰۰ تا ۴۰۰ میلیون سالِ آغاز زندگیش را در دوزخی مرگبار به سر برده.

گاینن و گروهش در یک دهه‌ی گذشته در پروژه‌ای به نام "زندگی با یک کوتوله‌ی سرخ" (Living with a Red Dwarf) شرکت داشته‌اند. آنها در این پروزه داده‌هایی از همه‌ی کوتوله‌های رده‌ی امِ خنک را تا فاصله‌ی ۳۰ سال نوری زمین گرد آورده و می‌کوشیدند تا نرخ چرخش، لکه‌دار بودن، سن، و ویژگی‌های بیشتری درباره‌ی آنها را بشناسند. بر پایه‌ی سنجش‌های آنها در این پروژه، به احتمال بسیاره سیاره‌‌ی پروکسیما قنطورس بی یک دنیای بیابانی و خشک است.

ویکتوریا مدوز از دانشگاه واشنگتن که در همین نشست سخنرانی کرد نیز به چنین نتیجه‌ای رسیده. او و همکارانش با در نظر گرفتن مدل‌های گوناگون جَوی، چندین شبیه‌سازی‌ انجام دادند تا ببینند این سیاره اکنون که ۵ میلیارد سال از شکل‌گیریش می‌گذرد چه شکلی می‌تواند پیدا کرده باشد. آنها دریافتند که اگر این سیاره آب مایعی روی سطحش داشته، پرتوهای ستاره‌اش به احتمال بسیار بیشتر یا همه‌ی آن را بخار کرده. و از آنجایی که آب از اکسیژن و هیدروژن درست شده، و هیدروژن هم آسان‌تر می‌تواند از چنگ گرانش سیاره بگریزد، پس این فرآیند تبخیر می‌بایست یک جو گسترده‌ی پر-اکسیژن برای سیاره پدید آورده باشد. یک جو دی‌اکسیدکربنیِ ناهید-گونه هم یک احتمال دیگر است.
برداشت هنر (نقاشی) از سیاره‌ی پروکسیما-بی که به گرد ستاره‌ی کوتوله‌ی سرخ پروکسیما قنطورس می‌چرخد. در آن سوی ستاره هم سامانه‌ی دوستاره‌ای آلفا قنطورس ای.بی را می‌بینیم. این تصویر با میدان گسترده‌تر در اندازه‌های: بزرگ- بزرگ‌تر (۲.۱ مگ)- بسیار بزرگ‌تر (۷.۴ مگ)
از سوی دیگر، پروکسیما قنطورس بی اگر در آغاز یک جو فشرده‌ی پر-هیدروژن داشته و یا این که در جایی دورتر از ستاره (و بنابراین دورتر از دسترس پرتوهای مرگبار) پدید آمده بوده و بعدها به جای کنونی کوچیده، می‌تواند هنوز زیست‌پذیر باشد. شکل‌گیری آن در جایی دورتر می‌توانسته به حفظ آب‌هایش هم کمک کند، زیرا یخ آب در بخش‌های بیرونی قرص‌های سیاره‌زایی فراوان‌تر است؛ بنابراین اگر پروکسیما قنطورس بی در جایی دورتر ساخته شده بوده، می‌توانسته مخزنی از یخ داشته باشد که در دوره‌های بعدی، زمانی به ستاره‌اش نزدیک‌تر شد آب شده و اقیانوس‌هایی روی آن پدید آورند.

اینها همه بر فرض آنست که پروکسیما قنطورس بی یک سیاره‌ی سنگی باشد. اخترشناسان تنها یک کمینه‌ی جرم برای آن در دست دارند. [اگر برآوردهای دقیق‌تر، جرم آن را بیشتر نشان دهند]، چه بسا مانند اورانوس یا نپتون باشد.

دیگر دنیاهای نزدیک و زیست‌پذیر
با همه‌ی اینها، سیاره‌های احتمالا زیست‌پذیرِ دیگری هم در نزدیکی ما هستند. گروه گاینن در پژوهش خود دو فراسیاره‌ی دیگر را هم بررسی کردند: "کاپتین بی" (۱۳ سال نوری) و "ولف ۱۰۶۱ سی" (۱۴ سال نوری). هر دوی این سیاره‌ها تنها کمی بیش از ۱.۵ برابر زمین قطر دارند، با کمینه‌ی جرم ۴ تا ۵ برابر زمین، و هر دو در منطقه‌ی زیست‌پذیر ستارگانشان جای گرفته‌اند. گفتنی است که ستاره‌ی کاپتین حدود ۱۱ میلیارد ساله است و به احتمال بسیار، راه شیری آن را از یک کهکشان کوتوله دزدیده.

دانشمندان با در نظر گرفتن سن این ستارگان و بروندهی پرتوهای ایکس و فرابنفش آنها تعیین کردند که ولف ۱۰۶۱ سی هم شانس کمی برای زیست‌پذیر بودن دارد. ولی کاپتین بی جای به نسبت مناسب‌تری به نظر می‌رسد. پرتوهای ایکس دریافتی این سیاره ۸ برابر دریافتی زمین از خورشید است و دریافتی پرتوهای فرابنفش آن هم کمتر از دو برابر دریافتی زمین. فاصله‌ی آن از ستاره‌اش که آن هم یک کوتوله‌ی رده‌ی ام است، به ۰.۱۷ فاصله‌ی زمین-خورشید می‌رسد بنابراین ۳.۵ برابر دورتر از پروکسیما قنطورس بی نسبت به ستاره‌اش است. این امکان هست که کاپتین بی در آغاز زندگی به اندازه‌ی کافی از ستاره‌اش دور بوده که جوانیِ خشن آن را تاب بیاورد.

-------------------------------------------------
به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

واژه نامه:
Proxima Centauri b - Sun - exoplanet - planet - habitability - Earth - star - Mercury - red M dwarf - habitable zone - American Astronomical Society meeting - Grapevine - Texas - hydroge - Edward Guinan - Villanova University - X-ray - ultraviolet - UV - flare - magnetic field - Living with a Red Dwarf - starspottiness - Victoria Meadows - University of Washington - simulation - water - oxygen - hydrogen - carbon dioxide - Venus - planet-forming disk - Uranus - Neptune - Kapteyn b - Wolf 1061 c - dwarf galaxy - superflare - binary - DG Canum Venaticorum - Alpha Centauri

منبع: sky&telescope
خلاصه برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه