آیا نزدیک‌ترین سیارۀ فرا خورشیدی به زمین، اتمسفر دارد؟

بيگ بنگ/ ظاهراً نزديکترين سياره به کره زمين داراي جوّي آرام ميباشد، اين مسئله احتمالاً در طول دو سال آينده شفاف سازي خواهد شد. پروکسيما b نزديک ترين سياره به منظومه شمسي ماست، سياره اي سنگي به اندازه زمين و به احتمال زياد قابل سکونت. نکته قابل توجه در رابطه با کشف سياره فوق آن است که هيچکس تاکنون از نزديک آن را نديده است.  اخترشناسان با بررسي نوسان نوري ستاره کوتوله سرخ از وجود اين سياره اطمينان حاصل کرده اند. اما هيچ تلسکوپي در فضا يا زمين و حتي در مراحل جدي برنامه ريزي نتوانسته تصويري از پروکسيما b بدست آورد. اين سياره در فاصله اي بسيار دور به اندازه ۴٫۲ سال نوري از ما قرار دارد. همچنين، يک سال آن تنها ۱۱٫۲ روز زميني به طول مي انجامد. پرسش مهم اين است که آيا پروکسيما b اتمسفر دارد، آيا تهي از هواست و يا سرزمين بي آب و علفي است مثل ماه؟ دو دانشمند بنام هاي آوي لئوب و لائورا کريدبرگ معتقدند تلسکوپ فضايي جيمز وب ناسا که بر طبق برنامه ريزي در سال ۲۰۱۸ وارد عمل خواهد شد، مي تواند با نمونه برداري از نور ستاره نتايج خوبي بدست آورد. آوي لئوب متخصص اخترفيزيک از دانشگاه هاروارد اعلام کرد:« کار مشاهده و بررسي احتمالا ۱۱ روز طول خواهد کشيد. با شناسايي دقيق نور مي توان دريافت که آيا اين سياره شبيه صخره اي عريان است يا خير. در غير اينصورت بايد جوّ و البته اقيانوسي هم وجود داشته باشد.» اخترشناسان بر اين باورند که پروکسيما b سياره اي بي جان مثل ماه است که يک بخش آن همواره روبروي زمين قرار دارد. اما يک بخش از پروکسيما b نيز با ستاره اش روبروست: بخش بالاتر از سطح در روشنايي هميشگي و بخش ديگر همواره محبوس در شب سرد بي پايان است. به گفته ي لئوب اگر پروکسيما b فاقد جوّ باشد، نه تنها گرما را از بخش روز به بخش شب هدايت مي کند، بلکه از تبخير آب سياره جلوگيري بعمل مي آورد. سياره قابل سکونت پروکسيما b چه ويژگي هاي ظاهري ميتواند داشته باشد؟ احتمال سکونت ميان بخش هاي شب و روز آن دور از انتظار نخواهد بود. لئوب در بخش هاي ديگري از سخنانش گفت:« ما اين سؤال را از خود پرسيديم که اگر زمين را درست کنار ستارۀ پروکسيما قنطورس قرار دهيم، چه تغييرات ظاهري در آن پديد مي آيد؟ ابرها، باد و آب باعث پيچيدگي اين سؤال مي شوند. در هر صورت، ميتوان با اطمينان از سنگي بودن يا نبودن آن سخن گفت.» حداقل يک سوم گرماي روي زمين مجددا توسط اقيانوس و جوّ توزيع مي گردد. وي معتقد است که يکي از ترفندها براي جلوگيري از جوّ، تمرکز بر نور فروسرخ مي باشد، نور مرئي که بدن ما دائما نشر مي کند. پس به جاي تصوير برداري از سياره کوچکي در سيل عظيمي از نور مرئي، تلسکوپ فضايي جيمز وب تنها در جستجوي طول موج هاي مشخصي از نور فروسرخ خواهد بود. با حرکت پروکسيما b به دور ستاره در طي ۱۱٫۲ روز، امکان ثبت تغيير دما يا رنگ با گذشت زمان بدست مي آيد. اگر مشاهدات فرضي لئوب و کريدبرگ نشان دهد که بخش تاريک پروکسيما b در حد پيش بيني ها سرد نيست، ميتوان نتيجه گرفت که جو سياره را احاطه کرده و گرما را مجدداً در قسمت شب توزيع مي کند. در غير اينصورت، پروکسيما b سياره اي سنگي، بدون حيات و خشک ميباشد. فارغ از هر نتيجه اي که بدست آيد، نميتوان اهميت آن را کتمان کرد: تعداد ستاره هاي کوتوله سرخ بيشتر از تمامي ستاره هاي ديگر موجود در کهکشان راه شيري است. لئوب خاطر نشان کرد: « شرايطي نظير اين دور از انتظار نيست. اگر سنگي را برگردانيد و حشره اي پيدا کنيد، بايد حشرات ديگري نيز در اطراف موجود باشد.» آينه هاي طلا اندود تلسکوپ فضايي جيمز وب، آزمايش سرمازائي(برودتي) را پشت سر مي گذارند. اگرچه تحقيقات لئوب و کريدبرگ هنوز به طور جامع به بررسي نرسيده اند، اما ما در اثر تماسي که با دو دانشمند برجسته داشتيم از رضايت آنان مبني بر ادامه فعاليت ها در اين تحقيقات اطمينان حاصل کرديم. “اد ترنر” اختر فيزيکدان دانشگاه پرينستون در مصاحبه اي بيان کرد که فرضيه هاي ايده آلي درباره ي سيارۀ پروکسيما b مطرح شده است. اد ترنر که حداقل با هفت رصدخانه همکاري کرده در ادامه افزود: « ما دهه ها براي کاوش مسائل مرتبط با اتمسفر دنياي خودمان از لحاظ گرمايش جهاني و تغيير آب و هوا صرف کرده ايم. اما اکنون سخن از مطالعه ي دنيايي بيگانه به ميان آمده که يکي از ايده هاي جالب توجه محسوب مي‌شود.» بزرگترين نقيصه ي روش لئوب و کريدبرگ آن است که ما همچنان از تمايل مدار پروکسيما b حول ستاره اش اطلاعي نداريم. ترنر افزود: با اين اوصاف فرض بر اين است که ما سياره خود را بي اهميت نمي شماريم. اگر اينطور باشد و ما تنها قادر به مشاهده قطب جنوب يا شمال آن باشيم، تلسکوپ فضايي جيمز وب روز روشن نخواهد داشت و قسمت شب نمايان مي گردد. همچنين، شواهدي دال بر تاييد جوّ در دست ميباشد. اگرچه از ديدگاه آماري غير مُحتمل ميباشد، اما ممکن است. تصويري هنري از تلسکوپ فضايي جيمز وب متعلق به سازمان ناسا حتي اگر روش مورد نظر کارساز باشد، ترنر گفت که نميتوان به اطلاعات زيادي در خصوص جوّ سياره دست پيدا کرد. احتمال دارد که آن سياره به مانند زمين گرم و نرم و قابل سکونت يا مثل سياره ي ناهيد جهنم دره اي باشد. مارک کلمپين دانشمند حوزه ي سيارات بيگانه در سازمان ناسا و محقق پروژه ي تلسکوپ جيمز وب گفت: اين ايده هيجان انگيز است، اما وي بر اين مسئله تاکيد ورزيد که ناسا به تلسکوپي به اندازه زمين احتياج دارد تا بر ايده فوق جامه ي عمل بپوشاند. کمپلين در مصاحبه اي بيان کرد: « ابزارهاي تلسکوپ زماني به طراحي رسيدند که ما چنين مشاهدات و تحقيقاتي را انجام نمي داديم، پس ما در صورت برخورداري از آنها مي توانستيم از محدوديت ها عبور کنيم. ما بايد از چگونگي عملکرد آشکارسازها در فضا آگاهي کامل بدست آوريم. تا زماني که تلسکوپ فضايي جيمز وب به فضا پرتاب نشود، نميتوان چيزي را تضمين کرد.» با اين حال بر طبق گفته هاي کلمپين، او حاضر است با تلسکوپ جيمز وب بر روي پروکسيما b تحقيق کند. اين کار در اولويت نخست رصدخانه هاي زميني قرار دارد. ترنر و لئوب هر دو بر سر اين مسئله اتفاق نظر داشتند که زمان بندي حائز اهميت شگرفي است، چرا که سال هاي تاخير تلسکوپ فضايي جيمز وب نيز بايد در نظر گرفته شود. انتظار مي رفت که تلسکوپ فعاليت خود را در سال ۲۰۱۱ ميلادي آغاز نمايد. اگر پروژه زمان بيشتري به تاخير بيفتد، تلسکوپ هاي عظيمي مثل تلسکوپ سي متري اروپا به کار گرفته خواهند شد. اما هيچ رصدخانه ي عظيمي تا ۱۰ سال آينده افتتاح نمي شود. ليزر تلسکوپ سي متري در تهيه عکس هاي فضايي به رصدخانه کمک خواهد کرد. ليزر تلسکوپ سي متري در تهيه عکس هاي فضايي به رصدخانه کمک خواهد کرد. لئوب خاطر نشان کرد: « پس، تلسکوپ فضايي جيمز وب ميتواند اطلاعاتي در اختيار ما قرار دهد که به مدت يک دهه کاوش بر روي آن انجام گيرد، يعني تا زمانيکه آن تلسکوپ هاي زميني ساخته شوند.» تحقيقات لئوب پيرامون پروکسيما b و وجود جوّ در آن چيزي فراتر از کنجکاوي علمي است. لئوب اظهار داشت: « من دوستانم را براي خريد ملک در پروکسيما b تشويق مي کنم. ما يا سياره خودمان را به نابودي خواهيم کشيد يا فاجعه اي طبيعي مثل برخورد شهاب به نابودي اش منجر خواهد شد. اگر هم هيچکدام از اين دو مورد به وقوع نپيوندد، خورشيد با افزايش درجه حرارتش زمينه ساز اين امر خواهد شد.» لئوب به کمک يوري ميلنر يک ميلياردر روسي فعاليت خود را در پروژه Breakthrough Stsrshot آغاز کرده است. پروژه اي که در بيست يا سي سال آينده فضاپيمايي به سمت اين منظومه ي ستاره اي ارسال مي کند. لئوب گفته بود: « فضاپيماي مجهز به دوربين و فيلترهاي مختلف مي تواند تصاويري رنگي از سياره بگيرد و از سبز (برخوردار از حيات)، آبي داراي اقيانوس هايي در سطح) و يا قهوه اي(سياره ي سنگي) بودن آن اطمينان حاصل نمايد. با کانال تلگرامي «آخرين خبر» همراه شويد