مشاهده نشانه‌های حیات در سیارات دوردست

به گزارش صبح ساحل، مطالعات جدید نشان می‌دهد که تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا می‌تواند وجود جو‌های حیات‌بخش در سیارات فراخورشیدی را که در "منطقه قابل سکونت" یا "کمربند حیات" قرار دارند، تأیید کند و به این ترتیب احتمال کشف حیات فرازمینی را افزایش دهد.
تلسکوپ جیمز وب که در اواخر سال ۲۰۲۱ به فضا پرتاب شد، فرصت‌های تازه‌ای برای شناسایی نشانه‌های حیات در سیارات فراخورشیدی – سیاراتی خارج از منظومه شمسی – فراهم کرده است.
بهترین گزینه‌های ممکن در این جستجو، سیارات صخره‌ای به‌جای سیارات گازی هستند که به دور ستارگان کم‌جرم و متداولی به نام M-dwarf می‌چرخند. یکی از این ستارگان نزدیک، TRAPPIST-۱ است که حدود ۴۰ سال نوری با زمین فاصله دارد و دارای مجموعه‌ای از سیارات است که برای بررسی امکان حیات مورد توجه قرار گرفته‌اند.
پژوهش‌های پیشین تردید‌هایی درباره قابلیت سکونت سیارات TRAPPIST-۱ ایجاد کرده بودند. یافته‌ها نشان می‌دادند که تابش فرابنفش شدید این ستاره می‌تواند آب سطح سیارات را از بین ببرد و آنها را خشک کرده و شاید حاوی اکسیژن واکنش‌پذیر کند؛ شرایطی که می‌تواند مانع شکل‌گیری حیات شود.
امید به وجود جو در سیارات فراخورشیدی

با این حال، مطالعه جدیدی که توسط دانشگاه واشنگتن و در مجله Nature Communications منتشر شده است، نشان می‌دهد که مجموعه‌ای از فرآیند‌های تحول در سیارات صخره‌ای به دور M-dwarf‌ها می‌تواند منجر به شکل‌گیری یک جو پایدار در طول زمان شود.

جاشوا کریسنسن-تاتن، استاد علوم زمین و فضا در دانشگاه واشنگتن و نویسنده اصلی این تحقیق، اظهار داشت: "یافته‌های ما نشان می‌دهند که احتمالاً برخی از این سیارات جو دارند، که این موضوع شانس سکونت‌پذیری این سیستم‌های متداول را افزایش می‌دهد. "

تلسکوپ جیمز وب به اندازه‌ای حساس است که می‌تواند تعداد محدودی از این سیستم‌های سیاره‌ای را مشاهده کند. داده‌های فعلی نشان می‌دهد که سیارات صخره‌ای نزدیک به ستاره TRAPPIST-۱، جو قابل توجهی ندارند، اما این تلسکوپ هنوز نتوانسته به‌طور واضح سیاراتی در "منطقه قابل سکونت" را شناسایی کند؛ یعنی سیاراتی که در فاصله مناسبی برای حفظ آب مایع و زندگی قرار دارند.

پایداری و قابلیت سکونت جو‌های فراسیاره‌ای

این مطالعه جدید یک سیاره صخره‌ای را در طول فرآیند تشکیل مذاب و سرد شدن در طی صد‌ها میلیون سال به یک سیاره جامد مدل‌سازی کرده است.

نتایج نشان می‌دهد که گاز‌های سبک مانند هیدروژن در ابتدا به فضا گریخته‌اند، اما در سیارات دورتر از ستاره که دما ملایم‌تر است، هیدروژن با اکسیژن و آهن درون سیاره واکنش داده و آب و گاز‌های سنگین‌تر را تشکیل داده‌اند و جوی پایدار به وجود آورده‌اند.

همچنین، یافته‌ها نشان می‌دهند که در این سیارات منطقه قابل سکونت، آب سریعاً از جو می‌بارد و احتمال فرار آن را کاهش می‌دهد.

اهمیت تداوم مشاهده‌ها

کریسنسن-تاتن افزود: "برای تلسکوپ جیمز وب، مشاهده سیارات داغ‌تر که به ستاره نزدیک‌تر هستند آسان‌تر است، زیرا این سیارات تشعشعات حرارتی بیشتری دارند که از تداخل ستاره کمتر تأثیر می‌پذیرد. در مورد این سیارات ما به نتیجه‌ای نسبتاً روشن رسیده‌ایم: آنها جو ضخیمی ندارند. اما این نتیجه جالب است، چرا که نشان می‌دهد سیارات معتدل‌تر ممکن است جو داشته باشند و باید با دقت بیشتری با تلسکوپ‌ها بررسی شوند، به‌ویژه با توجه به پتانسیل سکونت‌پذیری آنها. "

تا کنون، تلسکوپ جیمز وب نتوانسته است مشخص کند که آیا سیارات کمی دورتر از ستاره TRAPPIST-۱ جو دارند یا خیر. اما اگر داشته باشند، این بدان معنی است که می‌توانند آب مایع سطحی و شرایط معتدل مناسب برای حیات داشته باشند.