احتمال وجود ۱۰ میلیارد سیاره شبیه زمین در کهکشان راه شیری!

زوميت/ پژوهشگران مي‌گويند بين ۵ تا ۱۰ ميليارد از سيارات موجود در منظومه‌ي شمسي ازنظر ابعاد و مدار گردش به‌ دور ستارگان خود، شرايطي مشابه با زمين دارند. «کهکشان ما مي‌‌تواند آکنده از سياراتي پرآب با اقليمي گرم و مناسب باشد». اين نتيجه‌‌ي پژوهش تازه‌‌‌ي پژوهشگران دانشگاه پن‌‌استيت است که با استناد به داده‌‌هاي حاصل از تلسکوپ کپلر ناسا، تعداد سيارات شبيه به زمين را در کهکشان راه شيري برآورد کرده‌اند. نتايج پژوهش اخير که در ژورنال The Astronomical منتشر شده، برآورد مي‌کند در ازاي هر چهار ستاره‌‌اي مانند خورشيد، يک سياره با شرايطي مشابه با زمين وجود دارد. با اين حساب، مي‌‌توان گفت تنها در کهکشان راه شيري، بيش از ۱۰ ميليارد سياره‌ي مشابه زمين وجود دارد. چنين برآوردي مي‌‌تواند گامي مهم براي پژوهش‌‌هاي حيات فرازميني باشد؛ چراکه هرگونه حيات احتمالي در سيارات ديگر بايد در محيطي با شرايط گرمايي مشابه زمين شکل بگيرد؛ محيطي آن‌‌قدر گرم که بتوان وجود آب را به‌‌شکل مايع در آن متصور شد. داشتن درکي بهتر از آمار احتمالي تعداد سيارات مشابه زمين، مي‌‌تواند اهميت فراواني براي پيشبرد پروژه‌‌هايي نظير تلسکوپ نقشه‌‌برداري ميدان‌باز فروسرخ (WFIRST) داشته باشد؛ تلسکوپي که قرار است تا اواسط دهه‌‌ي ۲۰۲۰ به فضا پرتاب شود و نشانه‌‌هاي وجود آب و اکسيژن را در سيارات دوردست جست‌‌وجو کند. اريک فورد، استاد اخترفيزيک و از نويسندگان مطالعه‌‌ي يادشده مي‌‌گويد: اگر بدانيم کي و کجا بايد جست‌وجو کنيم، دستاورد بسيار بيشتري از اين سرمايه‌‌گذاري در انتظارمان خواهد بود. تيم پژوهشي فورد هر سياره با ابعادي بين سه‌‌چهارم تا ۱.۵ برابر زمين را که هر ۲۳۷ تا ۵۰۰ روز به‌‌دور ستاره‌‌ي خود بچرخد، به‌‌عنوان سياره‌‌ي مشابه زمين تعريف مي‌‌کند. فورد مي‌‌گويد اين شرايط مي‌تواند «محدوده‌‌‌‌ي مسکوني» تعريف شود؛ يعني ميزان فاصله‌‌ي مداري لازم براي آن که امکان تشکيل آب مايع روي سطح سياره فراهم شود. او مي‌‌افزايد: اين اطلاعات براي ستاره‌‌شناساني که درصدد طراحي رصدخانه‌‌اي بزرگ در آينده باشند، مي‌‌تواند به‌‌عنوان بخشي از فرايند برنامه‌‌ريزي تلقي شود. ۵ تا ۱۰ ميليارد سياره شبيه زمين همان‌‌طورکه پيش‌‌تر نيز اشاره شد، مبناي محاسبات پژوهشگران داده‌‌هاي تلسکوپ فضايي کپلر ناسا بوده است. اين تلسکوپ که در سال ۲۰۰۹ به فضا پرتاب شد، از روش ترانزيت براي يافتن جهان‌‌هاي خارج از منظومه‌‌ي شمسي استفاده مي‌‌کند. بدين‌‌ترتيب که تلسکوپ ۵۳۰ هزار ستاره را به‌‌دقت زيرنظر مي‌‌گيرد تا کوچک‌ترين افت در ميزان روشنايي آن‌‌ها را رصد کند که مي‌‌تواند درنتيجه‌‌ي گذر يک سياره از مقابل ستاره باشد. اين ابتکار توانست درک ما را از کهکشان راه شيري به‌‌کلي متحول کند. تلسکوپ کپلر بيش از ۲,۶۰۰ سياره‌‌ي خارجي را رصد کرد؛ کشفي که نشان داد تعداد سيارات موجود در کهکشان راه شيري بيشتر از ستارگان آن است و به پژوهشگران ديدگاه تازه‌‌اي درباره‌ي تنوع سيارات بخشيد. سال گذشته، کپلر پس از اتمام سوخت به کار خود پايان داد و مسئوليت جست‌‌وجوي سيارات را به ماهواره‌ي نقشه‌‌بردار فراخوشيدي گذران (TESS) واگذار کرد؛ ماهواره‌‌اي که در آوريل ۲۰۱۸ به‌عنوان بخشي از برنامه‌هاي اکتشافي ناسا به فضا پرتاب شد. درمجموع، نتايج حاصل از کاوش‌‌هاي تلسکوپ کپلر نشان داد حدود ۲۰ تا ۵۰ درصد از ستارگاني که با چشم غيرمسلح در آسمان شب مي‌‌بينيم، مي‌‌توانند سياراتي مشابه زمين در محدوده‌‌ي مسکوني خود داشته باشند. با‌اين‌حال، تيم پژوهشي فورد نمي‌‌خواست براي تخمين تعداد سيارات مشابه زمين در کهکشان شيري، تنها به داده‌‌هاي تلسکوپ کپلر اکتفا کند. دليل اين قضيه به اين بازمي‌‌گردد که روش ترانزيت فقط براي شناسايي سياراتي کاربرد دارد که در مداري نزديک به ستارگان خود حرکت کنند و آن‌قدر بزرگ باشند که بتوانند مسير تابش نور دريافتي از آن‌ها را سد کنند. چنين روشي نمي‌‌تواند براي رصد سياراتي کوچک در مدارهايي دورتر از ستارگانشان حرکت مي‌کنند، مفيد واقع شود. به‌‌علاوه، روش کپلر بيشتر روي پايش ستارگاني کوچک و کم‌‌نور تأکيد مي‌کند که حداکثر يک‌‌سوم خورشيد ما جرم داشته باشند. براي آنکه بتوان فهميد چه تعداد از سيارات ديگر از ديد کپلر پنهان مانده‌‌اند، پزوهشگران شبيه‌‌سازي رايانه‌‌اي از جهان‌‌هايي فرضي متشکل از ستارگان و سيارات پياده‌‌سازي کردند. فضاپيماي گايا متعلق‌‌ به آژانس فضايي اروپا اين شبيه‌‌سازي را براساس ترکيبي از فهرست سيارات اکتشافي کپلر و نتايج نقشه‌‌برداري ستارگان کهکشان راه شيري انجام داد. سپس، برنامه درست مانند تلسکوپ کپلر، ستاره‌‌ها را رصد کرد. اين شبيه‌‌سازي به دانشمندان نشان داد کپلر چه تعداد دنياي فرضي شناسايي کرده است. سپس، آن‌‌ها اين اطلاعات را با داده‌‌هاي واقعي حاصل از تلسکوپ کپلر مقايسه کردند تا بتوانند تخميني از تعداد سيارات شبيه به زمين در مدارهايي مسکوني از ستارگاني شبيه به خورشيد به‌‌دست آورند. فورد مي‌‌گويد: هنوز با قاطعيت نمي‌‌توان درباره‌ي تعداد ستارگان شبيه به خورشيد اظهارنظر کرد. اين نبود قطعيت درباره‌ي فاصله‌‌ي مداري تعيين‌شده به‌‌عنوان منطقه‌‌ي مسکوني و ابعاد سيارات مشابه با زمين نيز وجود دارد. با درنظرگرفتن اين نبود قطعيت، اعداد ۵ تا ۱۰ ميليارد مي‌‌توانند برآوردهايي منطقي باشند. کمک به جست‌وجوي بيگانگان گام بعدي در جست‌وجوي حيات بيگانه، مطالعه‌ي سياراتي است که به‌صورت بالقوه سکونت‌پذير باشند تا بدين‌ترتيب، دريابيم اين سيارات از چه موادي ساخته شده‌اند. فورد توضيح مي‌دهد: دانشمندان به‌صورت ويژه‌اي تمايل دارند در ميان سيارات شبيه‌به زمين مولکول‌هايي را جست‌وجو کنند که مسئول حيات هستند. حتي اگر سياره‌اي در محدوده‌ي مسکوني از يک ستاره واقع شده باشد، بازهم براي حفظ حرارت و تشکيل آب مايع روي سطح آن به اتمسفر درخورتوجهي نياز داريم. دانشمندان با بررسي رفتار نور ستارگان مي‌توانند ترکيب اتمسفر سياراتي را دريابند که در مدار آن‌ها مي‌چرخند. اينجا است که اهميت پژوهش‌هاي فورد و تيم همکارش مشخص مي‌شود. اگر تعداد سيارات شبيه‌ به زمين زياد باشد، ممکن است تعدادي کافي از آن‌ها در محدوده‌اي نزديک‌تر‌ به ما واقع شده باشند؛ آن‌قدر نزديک که دانشمندان ناسا بتوانند حتي با تلسکوپ‌هاي کوچک‌تر و ارزان‌تر نيز آن‌ها را مطالعه کنند. اگر تمامي اين سيارات در فاصله‌اي بسيار دور واقع شده باشند، براي مطالعه‌ي آن‌ها به تلسکوپ‌هاي قوي‌تري نياز خواهيم داشت. پژوهشگران پيش‌بيني مي‌کنند براي هر ۲ تا ۳۳ ستاره‌ي شبيه‌ به خورشيد در کهکشان راه شيري، يک سياره شبيه‌ به زمين يافت شود. فورد مي‌گويد: يکي از موارد مهم اين است که به‌جاي ارائه‌ي عدد صرف، بازه‌اي از احتمالات را در نظر بگيريم. بدين‌ترتيب، افراد تصميم‌گيرنده خواهند توانست ضمن حفظ اميد، خود را براي بدترين سناريوها آماده کنند و نهايتا به استراتژي علمي منسجمي دست يابند. ما را در کانال «آخرين خبر» دنبال کنيد