کشف سیاره مرده ای که حول سیاره کوتوله خود می چرخد؛ آیا پژوهشگران نشانه ای از حیات فرازمینی را یافته اند؟

به گزارش بولتن نیوز به نقل از دیجیاتو، در حدود ۵۷۰ سال نوری آنطرف تر و در صورت فلکی Virgo، سیاره ای در حال فروپاشی از هم رویت شده که به دور یک سیاره کوتوله سفید رنگ می چرخد؛ بقایای ستاره زرد رنگی که مدت ها پیش مرده است و حالا به حرکت بی پایان دایره ای شکلش ادامه می دهد.

آنطور که دانشمندان می گویند علت فروپاشی و نابودی این سیاره، همان ستاره اش است: سیاره کوتوله سفید رنگی که به شدت متراکم است و نیروی گرانشی شدید ایجاد شده از آن به از هم گسستگی خاک سیاره از هم پاشیده منجر شده و توده ای از گرد و غبار را ایجاد کرده که سیاره مرده را درون مدارش دنبال می کند.

اما حرکت این سیاره مرده سال گذشته و توسط تلسکوپ فضایی کپلر رویت گردید و نتایج آن امروز در نشریه نیچر منتشر گردید. کشف این منظومه سیاره ای برای نخستین بار است که تحقق یافته و می تواند دانشمندان را در اثبات چیزی که سال های سال است ذهنشان را به خود مشغول کرده یاری دهد: اینکه چنین سیاره هایی می توانند به دور سیاره های کوتوله سفید رنگ بچرخند.

کارشناسان امر برآورد کرده اند که دست کم ۱۵ درصد از سیاره های کوتوله سفید رنگ سیارات یا ذراتی دارند که به دور آنها می چرخند اما تا به امروز نمونه این امر را مشاهده نکرده اند.

طبق گفته اندرو وندربرگ، ستاره شناسی که در مرکز فیزیک نجومی اشمیتسون هاروارد فعالیت می کند: این نخستین باری است که دانشمندان چنین فرایندی را به صورت عملی مشاهده کرده اند.

کشف این منظومه می تواند به تقویت تحقیقات مختلف برای یافتن سیاره های سالمی بیانجامد که به دور سیاره های کوتوله سفید رنگ می چرخند و در نهایت دانشمندان را به سمت حیات فرازمینی رهنمون کند.

برخی از منجمان بر این باورند که سیاره های شبیه به زمین می توانند با فاصله مناسب (که در آن دما برای وجود آب مایع و حیات مطلوب باشد) به دور سیاره های کوتوله سفید رنگ بچرخند.

اجرامی از این دست اما حدودا ابعادی برابر با سیاره کوتوله ای دارند که به دور آن می چرخند و به همین دلیل مشاهده آنها امری بسیار ساده خواهد بود؛ آنها در حین عبورشان از مقابل ستاره ها، بخش اعظمی از نور ساطع شده شان را مسدود می کنند و به همین خاطر پژوهشگران به سادگی می توانند چنین سیاراتی را بیابند و مشخص نمایند که سطح رویی شان از چه ماده ای ساخته شده است.

چرخش به دور سیاره های کوتوله سفید

سیاره ای که در محدود قابل سکونت به دور یک سیاره کوتوله سفید رنگ می چرخند احتمالا از بی نظمی های متعدد جان سالم به در برده است. سیاره های کوتوله سفید رنگ اما بقایای ستاره های مرده هستند. در واقع بعد از آنکه یک ستاره معمولی از همه سوخت هسته ای اش استفاده کرد به یک جرم عظیم قرمز رنگ بدل می شود و ابعادش در حدود ۱۰۰ برابر اندازه اصلی آن می شود.

از طرف دیگر، هر سیاره ای که پیشتر با فاصله نزدیک به دور آن سیاره می چرخید توسط این توده قرمز رنگ در بر گرفته می شود و با حرکتی مارپیچ به سمت هسته سیاره می رود. پیش بینی می شود تا ۵ میلیارد سال دیگر، پس از مرگ خورشید هم همین اتفاق برای زمین بیافتد.

عاقبت جرم عظیم قرمز رنگ شروع به منقبض شدن می کند و لایه های پیرامونی خود را از دست می دهد و مرتبا کوچک تر و متراکم تر می شود. نتیجه یک سیاره کوتوله سفید رنگ است؛ باقی مانده ای اندک از هسته درونی ستاره اصلی. سیاره های کوتوله سفید رنگ در مقایسه با آنچه در ابتدا بوده اند ضعیف تر هستند اما مقدار زیادی حرارت از خود تولید می کنند.

با این همه، آنها بعد از چند میلیارد سال شروع به خنک شدن می کنند و در نهایت دمای سطح شان با دمای خورشید ما برابری خواهد کرد.

دانشمندان احتمال داده اند برخی سیاره های بیرونی که زمانی به دور سیاره اصلی می چرخیدند ممکن است که همچنان در اطراف سیاره کوتوله سفید رنگ باقی بمانند. با این همه، چنین تغییرات قابل توجهی در توده سیاره ها می تواند آنها را تا حدودی از مسیر اصلی شان منحرف نماید.

وندربرگ می گوید: توده و حجم یک ستاره همان چیزی است که مدارهای چرخشی آن را تعیین می کند. زمانی که این فاکتور تغییر می کند، مسیر حرکت آن نیز دستخوش تغییر می شود.

وندربرگ اظهار داشت که این مساله احتمالا می تواند باعث برخورد برخی از سیاره هایی شود که پیشتر به دور آن سیاره می چرخیدند و حتی ممکن است که در نتیجه این برخوردها، یکی از آن سیاره ها به داخل مداری با فاصله کمتر از سیاره کوتوله سفید رنگ وارد شود. به لحاظ نظری اینگونه است که یک سیاره ممکن است در نتیجه این برخورد به داخل محدوده قابل سکونت ستاره خود وارد شود.

جهان رو به افول

این سیاره کوتوله سفید رنگ که  WD 1145+017 خوانده می شود در جریان ماموریت K2 تلسکوپ فضایی کپلر رویت شد. در این ماموریت، کپلر به صورت مستمر به مدت ۸۰ روز قسمتی از آسمان را تحت نظر گرفت.

از ماه جولای تا سپتامبر سال گذشته، کپلر سیگنال جالبی را از WD 1145+017 دریافت کرد که مورد توجه وندربرگ قرار گرفت؛ این ستاره اندکی تاریک می شد و اینطور به نظر می آمد که گویی جرمی از مقابل آن عبور می کند.

با مشاهده همین نشانه ها، وندربرگ و تیم تحت سرپرستی اش شروع کردند به رصد آن ستاره از طریق تلسکوپ های مستقر در زمین تا مشخص نمایند که آیا چیزی از مقابل آن ستاره عبور می کند یا خیر.

آنها تردیدی نداشتند که فرایند تاریک شدن ستاره به صورت دوره ای انجام می شود و این نشان می داد که چیزی از مقابل آن عبور می کند اما طول این دوره ها کاملا هم یک شکل و منظم نبود؛ گاهی اوقات این تاریک شدن ها مدت زمان بیشتری به طول می انجامیدند و نکته دیگر اینکه در یک زمان خاص و مشخص اتفاق نمی افتادند.

به طور معمول اگر سیاره ای از مقابل یک ستاره عبور کند، ستاره به شیوه ای کاملا قابل پیش بینی تاریک می شود چراکه مدار آن ستاره کاملا متقارن و ثابت است.

در نتیجه دانشمندان به این نتیجه رسیدند که آن تاریک شدن ها در نتیجه عبور ذراتی بوده که در دنباله یک سیاره مرده کوچک تر حرکت می کردند. آنها بر این باورند که سیاره مورد بحث در اثر برخورد با سیارات دیگر بیش از اندازه به WD 1145+017 نزدیک شده است و جاذبه ایجاد شده توسط سیاره کوتوله سفید رنگ باعث متلاشی شدن آن شده است.

گرد و غبار و ذرات ریزی که به خاطر از هم پاشیدن آن سیاره ایجاد شده اند شکلی شبیه به یک توده ابری عظیم به خود گرفته اند که به صورت دوره ای نور منتشر شده از سیاره کوتوله سفید رنگ را مسدود می کند.

وندربرگ می گوید: در ادامه این گرد و غبار به مراتب بزرگ تر از هسته کوچک تر سیاره می شوند و مشاهده اجرام آسمانی بزرگ به مراتب راحت تر خواهد بود.

حیات فرازمینی؟

اگر در اطراف سیاره کوتوله سفید رنگ، گونه ای از حیات فرا زمینی وجود می داشت یافتن آن به مراتب راحت تر از کشف سیارات دیگر بود. چون WD 1145+017 در حال متلاشی کردن این سیاره است، احتمالا هیچ حیاتی روی آن وجود ندارد اما اگر این سیاره کمی دورتر از سیاره کوتوله می چرخید، احتمال آنکه حیات در آن محدوده شکل بگیرد وجود داشت.

آوی لوئب استاد نجوم در دانشگاه هاروارد که در این مطالعه مشارکت نداشته در این باره می گوید: این سیاره ایست که بیش از اندازه به ستاره خود نزدیک شده است. اگر سیاره ای تنها دو برابر محدوده قابل سکونت به ستاره خود نزدیک شود آنگاه احتمال آنکه به واسطه جاذبه ستاره از بین برود بسیار زیاد خواهد بود.

اما اگر چنین سیاره ای در محدوده قابل سکونت اطراف یک سیاره کوتوله سفید رنگ قرار داشت، مطالعه و تعیین خصوصیات آن بسیار ساده تر می بود. به این ترتیب ستاره شناسان می توانستند نوری که از جو پیرامونی آن سیاره ساطع می شود را مورد مطالعه قرار دهند تا مشخص نمایند که هوای آن حاوی چه گازهایی است.

انجام این کار در مورد اگزوپلنت هایی که به دور ستاره های معمولی می چرخند تقریبا غیر ممکن است چراکه این نوع سیارات به طور کامل در روشنایی ستاره خود گم می شوند.

دانشمندان با مطالعه در مورد جو یک سیاره به اطلاعات زیادی در مورد این هستی دست پیدا می کنند. لئوب تاکنون دو مقاله مختلف را در مورد ارتباط نوع گازهای موجود در جو یک سیاره و وجود حیات فرازمینی نوشته است. اکسیژن موجود در جو زمین اگر حیاتی در آن وجد نداشت، میلیون ها سال پیش از بین می رفت. اصلی ترین دلیل وجود اکسیژن در جو زمین این است که ما زنده ایم.

لئوب معتقد است که گازهایی نظیر متان یا اکسیژن که عمدتا از مواد طبیعی نشات می گیرند میتوانند حاکی از آن باشند که زمانی روی یک اگزوپلنت حیات وجود داشته است.

این دانشمند همپنین باور دارد که با جستجوی آلودگی های شیمیایی در جو یک سیاره ممکن است بشود حیات فرازمینی را پیدا کرد. البته احتمال می رود که تکنولوژی های ایجاد شده توسط گونه ای از تمدن فرازمینی باعث ورود حجم بالایی از گازهای مصنوعی به درون جو آن سیاره شده باشد.

اما برای کشف این نوع گازها، آنطور که لئوب می گوید لازم است که آلودگی مورد بررسی ۱۰ تا ۱۰۰ برابر حجیم تر از میزان آلوگی باشد که ما اینجا روی زمین داریم.

ممکن است استدلالتان این باشد گه اگر این موجودات تا این اندازه آلودگی تولید می کنند آنگاه شاید زیاد هم هوشمند نباشند اما طبق گفته لئوب شاید فاصله آن سیاره تا ستاره اش اندکی زیاد باشد بنابر این آن موجودات احتمالا برای گرم کردن مصنوعی سیاره خود دست به چنین کاری زده اند.

ممکن است تصمیم گرفته باشند با ایجاد لایه ای ضخیم از آلودگی تدابیری را اندیشیده باشند که سیاره به صورت مصنوعی گرم شود و شرایط زندگی روی آن بهبود پیدا کند.

البته همه اینها تنها در حد نظریه هستند چراکه تاکنون هیچکس شانس آن را نداشته که به مطالعه پیرامون یک اگزوپلنت در اطراف سیاره های کوتوله سفید رنگ بپردازد.

اما لئوب و وندربرگ امیددارند که کشف اخیر صورت گرفته در مورد سیارات رو به افول، پژوهشگران دیگر را به انجام مطالعات بیشتر در مورد سیاره های کوتوله سفید رنگ ترغیب نماید.

سیاره های سفید کوتوله نه سمی هستند و نه نایاب و آنطور که لئوب می گوید این مساله می تواند دانشمندان را به کشف سیاره هایی که در داخل محدوده قابل سکونت به دور آنها می چرخند تشویق نماید.