آیا جیمز وب حیات در “منطقه گلدیلاکس” را پیدا می‌کند؟ خبرهای جدید از سیارات فراخورشیدی

امکان‌یابی نشانه‌های حیات در سیارات فراخورشیدی با تلسکوپ فضایی جیمز وب

از زمانی که تلسکوپ فضایی جیمز وبِ ناسا توی اواخر سال 2021 به فضا پرتاب شد، این بحث داغ شده که آیا می‌تونیم نشانه‌هایی از حیات رو توی سیارات فراخورشیدی، یعنی اون سیاراتی که دور و بر منظومه شمسی خودمون نیستن، پیدا کنیم یا نه. اصلی‌ترین جاهایی که دارن دنبال این نشانه‌ها می‌گردن، سیاراتی هستن که سنگی‌ان و دور و بر ستاره‌های کم‌جرم مثل M-dwarfs می‌چرخن؛ چون این نوع ستاره‌ها توی کل کیهان، از همه بیشتر پیدا می‌شن.

یکی از نزدیک‌ترین ستاره‌های M-dwarf، ستاره‌ای هست به اسم TRAPPIST-1 که حدود 40 سال نوری از ما دوره و یه منظومه سیاره‌ای داره که خیلی جدی دارن دنبال نشانه‌های حیات توش می‌گردن. قبلاً، تحقیقات نشون داده بودن که شاید سیاراتی که دور TRAPPIST-1 می‌گردن، شرایط مناسب برای زندگی نداشته باشن، چون پرتوهای فرابنفشِ خیلی قوی می‌تونن آب روی سطح‌شون رو تبخیر کنن. اگه این اتفاق بیفته، سطح سیاره خشک می‌شه و اگه فقط هیدروژنِ مولکول‌های آب تبخیر بشه و بره، مقدار زیادی اکسیژن فعال می‌مونه که می‌تونه جلوی شکل‌گیری حیات رو بگیره.

اما حالا یه تحقیق جدید که توسط دانشگاه واشنگتن انجام شده و توی مجله Nature Communications هم منتشر شده، نشون می‌ده که یه سری اتفاقات توی روند شکل‌گیری بعضی از سیارات سنگی که دور M-dwarfs می‌چرخن، باعث می‌شه که جوی درست بشه که توی طول زمان همون‌طور پایدار می‌مونه. جاشوا کریسانسن-توتون، که نویسنده اصلی این مقاله و استاد علوم زمین و فضا توی دانشگاه واشنگتن هست، گفت: «یکی از سوال‌های مهمی که الان توی علم نجوم سیارات فراخورشیدی مطرحه اینه که آیا سیارات سنگی که دور ستاره‌های M-dwarf می‌چرخن، می‌تونن جو داشته باشن که از حیات پشتیبانی کنه؟» او اضافه کرد: «چیزی که ما پیدا کردیم، یه دلیل خوبه که فکر کنیم بعضی از این سیارات، جو دارن که خیلی احتمال اینکه این منظومه‌های سیاره‌ای بتونن میزبان حیات باشن رو بالا می‌بره.»

تلسکوپ فضایی جیمز وب اون‌قدر حساس هست که می‌تونه چند تا منظومه سیاره‌ای خاص رو ببینه. اطلاعاتی که تا حالا به دست اومده نشون می‌ده که سیارات سنگیِ داغ‌تر، که نزدیک‌ترین سیارات به ستاره TRAPPIST-1 هستن، جو قابل توجهی ندارن. ولی این تلسکوپ هنوز نتونسته سیاراتی رو که توی «منطقه گُلدیلاکِس» هستن (جایی که سیاره یه کم دورتر از ستاره‌شه و فاصله مناسبی داره برای اینکه آب مایع و حیات بتونه وجود داشته باشه) رو به خوبی ببینه و شناسایی کنه.

تحقیقات تازه درباره سیارات سنگی

تحقیقات تازه‌ای که انجام شده، روند شکل‌گیری و سرد شدن یه سیاره سنگی رو توی صدها میلیون سال نشون می‌ده. نتایج نشون می‌ده که هیدروژن یا بقیه‌ی گازهای سبک، اول به فضا می‌رن. ولی توی سیاراتی که دورتر از ستاره‌ان و دماشون ملایم‌تره، هیدروژن با اکسیژن و آهن توی سیاره واکنش نشون می‌ده. این واکنش باعث می‌شه که آب و گازهای سنگین‌تر تولید بشه و یه جوی درست بشه که نتایج نشون داده که توی طول زمان همون‌طور می‌مونه.

همچنین، نتایج نشون می‌ده که توی این سیارات که توی منطقه گلدیلاکس هستن، آب به سرعت از جوشون بارون می‌اد و احتمال اینکه آب فرار کنه رو کم می‌کنه. کریسانسن-توتون گفت: «دیدن سیارات داغ‌تر که به ستاره نزدیک‌ترن، برای تلسکوپ JWST راحت‌تره، چون این سیارات گرمای بیشتری تولید می‌کنن که تحت تأثیرِ تداخل ستاره قرار نمی‌گیره. درباره این سیارات، جواب نسبتاً واضحه: اونا جو ضخیمی ندارن.» او اضافه کرد: «برای من، این نتیجه جالبه، چون نشون می‌ده که سیاراتِ ملایم‌تر، ممکنه جو داشته باشن و باید با تلسکوپ‌ها با دقت بررسی بشن، مخصوصاً با توجه به احتمال اینکه بتونن میزبان حیات باشن.»

تلسکوپ JWST هنوز نتونسته ببینه که آیا سیاراتی که یه کم دورتر از ستاره TRAPPIST-1 هستن، جو دارن یا نه. ولی اگه این سیارات جو داشته باشن، یعنی ممکنه آبِ مایع روی سطحشون باشه و آب و هوای معتدلی داشته باشن که برای زندگی مناسبه. کریسانسن-توتون گفت: «با تلسکوپ‌هایی که الان داریم، یعنی تلسکوپ جیمز وب و تلسکوپ‌های خیلی بزرگ روی زمین که به‌زودی میان، در واقع فقط می‌تونیم جوِ تعداد خیلی کمی از سیارات سنگی رو که توی منطقه قابل سکونت هستن، بررسی کنیم—این سیارات همون TRAPPIST-1 و چند سیاره‌ی دیگه هستن.»

اون ادامه داد: «با توجه به این‌همه علاقه‌ای که به پیدا کردن زندگی توی جاهای دیگه وجود داره، نتیجه‌ی کار ما نشون می‌ده که صرفِ وقتِ تلسکوپ برای ادامه دادنِ بررسیِ امکانِ زندگی توی این منظومه‌ها با فناوری فعلی، ارزش داره، تا اینکه منتظر نسلِ بعدیِ تلسکوپ‌های قوی‌تر بمونیم.»

نویسنده‌های دیگه‌ی این تحقیق شامل نیکلاس وگان هستن، که این کار رو به عنوان دانش‌آموزِ دوره‌ی تحصیلات تکمیلی توی دانشگاه واشنگتن انجام داده و الان توی ناسا کار می‌کنه؛ مگی تامپسون از مؤسسه‌ی کارنگی برای علوم توی واشنگتن دی‌سی؛ و جاناتان فورتنی از دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز هستن. این تحقیق با حمایت ناسا انجام شده.