یک سیاره چگونه می تواند میزبان حیات و زندگی باشد؟

به گزارش مجله خبری نگار،اگرچه پژوهشگران تأکید می‌کنند که هنوز هیچ مدرکی از وجود حیات روی این سیاره در اختیار ندارند، اما وجود یک سیاره سنگی، قرار گرفتن در منطقه قابل سکونت، داشتن جو، گامی بسیار مهم در مسیر شناخت جهان‌های مشابه زمین محسوب می‌شود.

سه قانون طلایی برای شکل‌گیری حیات

از دیدگاه دانشمندان، برای اینکه یک سیاره حداقل به شکلی که روی زمین می‌شناسیم بتواند میزبان حیات باشد، باید سه ویژگی اساسی را داشته باشد:

در دمایی قرار داشته باشد که آب مایع بتواند روی سطح آن وجود داشته باشد.

دارای جو باشد.

تیمی از اخترشناسان اعلام کرده‌اند که برای نخستین بار جهانی را یافته‌اند که هر سه ویژگی را به‌طور هم‌زمان در اختیار دارد.

«Collin Cherubim»، سیاره‌شناس دانشگاه Harvard که به‌تازگی مدرک دکترای خود را دریافت کرده است، گفت:

«در این مرحله، هیچ مدرکی از وجود حیات روی این سیاره نداریم. اما تصور می‌کنیم تمام اجزای بنیادی و ضروری برای شکل‌گیری حیات در آن وجود دارد.»

LHS ۱۱۴۰b چیست؟

سیاره‌ای بزرگ‌تر، سردتر از زمین

سیاره سنگی LHS ۱۱۴۰b در فاصله ۴۹ سال نوری از منظومه شمسی قرار دارد.

این سیاره به دور ستاره‌ای گردش می‌کند که فاصله آن به گونه‌ای است که نه بیش از حد داغ است، نه بیش از حد سرد؛ ناحیه‌ای که در اخترشناسی با عنوان «منطقه قابل سکونت» شناخته می‌شود و امکان وجود آب مایع را فراهم می‌کند.

این سیاره نخستین بار در سال ۲۰۱۷ کشف شد.

از زمین سردتر است.

از نظر اندازه بزرگ‌تر از زمین است.

جرم بیشتری نسبت به زمین دارد.

قوی‌ترین شواهد از وجود جو

داده‌های جدید نشان می‌دهد LHS ۱۱۴۰b به احتمال زیاد دارای جوی غنی از هلیوم است.

این یافته که در مجله معتبر Science منتشر شده، تاکنون واضح‌ترین شواهد از وجود جو در یک سیاره سنگی بالقوه قابل سکونت محسوب می‌شود.

این کشف همچنین فرضیه وجود جمعیتی از جهان‌های مشابه زمین را که می‌توانند ویژگی‌های لازم برای پشتیبانی از حیات را داشته باشند، تقویت می‌کند.

«Sara Seager»، اخترفیزیکدان مؤسسه فناوری Massachusetts (MIT) که در این مطالعه حضور نداشت، گفت:

«وقتی یک نمونه از چنین سیاره‌ای پیدا شود، نمونه‌های بیشتری نیز کشف خواهند شد. امیدوارم این آغاز فصل جدیدی باشد.»

چرا وجود جو اهمیت دارد؟

جو یکی از مهم‌ترین عوامل قابل سکونت بودن یک سیاره است، زیرا:

به حفظ آب روی سطح سیاره کمک می‌کند.

اقلیم سیاره را تنظیم می‌کند.

سطح سیاره را در برابر تابش‌های خطرناک فضایی محافظت می‌کند.

پیش از این دانشمندان موفق به شناسایی جو در سیاره‌های غول‌پیکر گازی شده بودند، اما مشخص نبود که سیاره‌های کوچک و سنگی نیز بتوانند جو خود را حفظ کنند.

Collin Cherubim که سال‌ها روی مدل‌های نظری جو سیاره‌های سنگی کار کرده است، درباره این کشف گفت:

«پاسخ اکنون کاملاً روشن و قاطع است؛ بله.»

او توضیح داد که عناصر سبک مانند هلیوم در شرایط خاص راحت‌تر از جو فرار می‌کنند و LHS ۱۱۴۰b در حال حاضر سیاره‌ای است که به‌طور فعال هلیوم را به فضای اطراف از دست می‌دهد.

گردش به دور یک کوتوله قرمز آرام

LHS ۱۱۴۰b به دور یک ستاره کوتوله قرمز گردش می‌کند؛ رایج‌ترین نوع ستاره در کهکشان راه شیری.

کوتوله‌های قرمز کوچک‌تر و سردتر از بسیاری از ستاره‌های دیگر هستند، بنابراین شناسایی سیاره‌های سنگی اطراف آنها آسان‌تر است.

با این حال این ستاره‌ها معمولاً فوران‌های پرانرژی شدیدی تولید می‌کنند که می‌تواند جو سیاره‌های اطراف را از بین ببرد.

به گفته Cherubim، ستاره میزبان LHS ۱۱۴۰b نسبت به کوتوله‌های قرمز معمول، فعالیت بسیار کمتری دارد؛ موضوعی که این سامانه را به نمونه‌ای ارزشمند برای بررسی امکان وجود جهان‌های قابل سکونت در نقاط دیگر کهکشان تبدیل کرده است.

مشاهدات سال ۲۰۲۴

در سال ۲۰۲۴ پژوهشگران هنگام عبور این سیاره از مقابل ستاره میزبان، با استفاده از تلسکوپ رصدخانه Las Campanas در شیلی موفق شدند حضور نوع خاصی از هلیوم را در ارتفاعات بالای جو تشخیص دهند.

این داده‌ها نشان می‌داد هلیوم از جوی در حال فرار است؛ جوی که در شرایط عادی شناسایی آن بسیار دشوار است.

Sara Seager درباره این کشف گفت:

«این یافته بسیار زیباست؛ هیچ توضیح دیگری برای آن وجود ندارد.»

تغییرات جو در زمان واقعی

در سال ۲۰۲۵ همین گروه پژوهشی دوباره LHS ۱۱۴۰b را هنگام عبور از مقابل ستاره بررسی کرد، اما این بار هیچ نشانه‌ای از خروج هلیوم مشاهده نشد.

«Shreyas Vissapragada»، سیاره‌شناس رصدخانه Carnegie در پاسادنا و یکی از نویسندگان مقاله، گفت:

«این نتیجه شوک بزرگی بود، اما کاملاً هم غیرمنتظره نبود.»

او توضیح داد که تاکنون تغییر میزان هلیوم در جو غول‌های گازی مشاهده شده بود، اما این نخستین بار است که چنین رفتاری در یک سیاره سنگی ثبت می‌شود.

وی افزود:

«ما در حال مشاهده تغییرات لحظه‌ای جو سیاره‌ای هستیم که از بسیاری جهات شبیه زمین است. این موضوع واقعاً شگفت‌انگیز است.»

تفاوت‌های LHS ۱۱۴۰b با زمین

مدار

این سیاره مدار کامل خود را در کمتر از ۲۵ روز طی می‌کند.

زمین همین مسیر را در ۳۶۵ روز کامل می‌کند.

چرخه شب و روز

همیشه یک سمت سیاره رو به ستاره قرار دارد.

در نتیجه چرخه معمول شب و روز مانند زمین وجود ندارد.

ترکیب جو

جو زمین عمدتاً از نیتروژن تشکیل شده است.

جو LHS ۱۱۴۰b احتمالاً غنی از هلیوم است.

آیا حیات در چنین جوی امکان‌پذیر است؟

از نظر نظری، شکل‌گیری حیات در چنین محیطی غیرممکن نیست.

در سال ۲۰۲۰ گروهی از پژوهشگران به سرپرستی Sara Seager مطالعه‌ای منتشر کردند که نشان می‌داد مخمر و باکتری E. coli قادرند در یک جو کاملاً هلیومی زنده بمانند.

با این حال دانشمندان تأکید می‌کنند که این موضوع به معنی وجود حیات روی LHS ۱۱۴۰b نیست.

LHS ۱۱۴۰b؛ گامی مهم برای شناخت جایگاه زمین

LHS ۱۱۴۰b اکنون به فهرست کوچک، اما بسیار ارزشمند سیاره‌های سنگی امیدوارکننده برای کشف احتمالی حیات در آینده اضافه شده است.

این سیاره علاوه بر افزایش احتمال یافتن جهان‌های قابل سکونت، به دانشمندان کمک می‌کند تا خود زمین را نیز بهتر درک کنند.

Shreyas Vissapragada در پایان گفت:

«ما فقط می‌خواهیم بدانیم سیاره‌های مشابه زمین چگونه هستند تا جایگاه خود را در جهان بهتر بشناسیم. کشف جو در LHS ۱۱۴۰b یک پله واقعی در مسیر شناسایی سیاره‌های واقعاً مشابه زمین است.»

سؤالات متداول

LHS ۱۱۴۰b کجاست؟

این سیاره در فاصله ۴۹ سال نوری از زمین قرار دارد.

آیا روی LHS ۱۱۴۰b حیات کشف شده است؟

خیر. دانشمندان تأکید کرده‌اند که هنوز هیچ مدرکی از وجود حیات روی این سیاره وجود ندارد.

چرا این کشف مهم است؟

زیرا برای نخستین بار شواهد بسیار محکمی از وجود جو در یک سیاره سنگی بالقوه قابل سکونت به دست آمده است.

جو این سیاره از چه چیزی تشکیل شده است؟

براساس داده‌های فعلی، جو این سیاره احتمالاً غنی از هلیوم است.

جمع‌بندی

کشف جو در LHS ۱۱۴۰b یکی از مهم‌ترین دستاورد‌های سال‌های اخیر در اخترشناسی محسوب می‌شود. هرچند هنوز هیچ نشانه‌ای از حیات مشاهده نشده است، اما وجود یک سیاره سنگی دارای جو در منطقه قابل سکونت، امید‌ها برای یافتن جهان‌هایی مشابه زمین را بیش از گذشته افزایش داده است. 

منبع: فوت وفن