همه دنبال حیات فرازمینی در منظومه تراپیست، 1 ، عکس - وبلاگ ادکلن شنل

به گزارش وبلاگ ادکلن شنل، ایسنا نوشت: شبیه سازی تکامل جو سیاره با یک مدل رایانه ای نو نشان داد که ممکن است آب در بعضی از سیارات منظومه سیاره ای جذابتراپیست-1 به جای مانده باشد و احتمال وجود زندگی را در آنها افزایش دهد.

دانشمندان سال هاست درباره احتمال وجود حیات در هفت سیاره شگفت انگیز بحث می نمایند که به دور ستاره تراپیست-1(Trappist-1)، معروف ترین منظومه سیاره ای بیرون از سیاره ما می چرخند. علت این است که اگرچه تعدادی از سیارات مورد نظر در منطقه قابل سکونت ستاره خود پیرامون یک جرم ستاره ای که در آن آب مایع می تواند وجود داشته باشد، می چرخند اما این سیارات همواره جای چندان راحتی نبوده اند.

سیارات فراخورشیدی تراپیست-1 در گذشته در معرض شرایط بسیار ناملایم تری قرار داشتند زیرا ستاره والد آنها بسیار داغ تر بود. دانشمندان پیشتر فکر می کردند در طول آن صدها میلیون سال سوزان، هر نوع آبی که شاید در سنگ های این سیارات به دام افتاده، تبخیر شده و در فضا پراکنده شده است. این امر، شانس سیارات تراپیست-1 را برای توسعه حیات به آن صورتی که ما می شناسیم، از بین می برد. با وجود این، پژوهش تازهی که براساس یک روش مدل سازی تکامل جو سیاره ها صورت گرفته، نشان می دهد که ممکن است همه شرایط لازم برای زندگی کردن در سیارات فراخورشیدی تراپیست-1 از بین نرفته باشد.

فرانک سلسیس(Franck Selsis) ستاره شناس دانشگاه بوردو(University of Bordeaux) فرانسه و همکارانش قصد نداشتند ثابت نمایند که منظومه فریبنده سیارات فراخورشیدی مشابه زمین که به دور یک ستاره کوچک و خنک در فاصله 40 سال نوری از زمین می چرخند، می توانند میزبان حیات باشند. آنها از ماهیت خام مدل های موجود که جو سیاره های غنی از آب را شبیه سازی می نمایند، ناامید شده بودند. سلسیس و گروهش می خواستند نمونه واقعی تری را خلق نمایند که شرایط جوی واقعی آن سیارات را در نظر بگیرد، نه فقط مجموعه ای از مفروضات نظری.

توسعه اتمسفرهای بزرگ سرشار از آب، گامی مهم در تکامل یافتن سیارات اقیانوس دار است. بنابراین، درک بهتر این اتمسفرها ممکن است به دانشمندان یاری کند تا لیست مکان هایی از کیهان را که ممکن است در آنها زندگی وجود داشته باشد، با دقت بیشتری محدود نمایند. براساس نظریه های کنونی، زمانی که سیارات تشکیل می شوند، آب موجود در آنها در سنگ هایشان قرار می گیرد اما به علت وجود آتشفشان های قوی، این آب در جو تبخیر می گردد. وقتی شرایط مناسب باشد، بخار آب این فرصت را دارد که متراکم گردد و اقیانوس مایعی را تشکیل دهد که در آن ممکن است حیات ظهور کند اما اینکه دقیقا چه زمانی شرایط مناسب است، یک پرسش بدون پاسخ باقی می ماند.

سلسیس در مصاحبه با اسپیس گفت: در گذشته، زمانی که ما این اتمسفرها را مدل سازی می کردیم، یک تقریب بسیار قوی انجام می دادیم که می گفت این جوها همرفتی هستند. این بدان معناست که تشعشعات ستاره ای بسیار عمیق در نزدیکی سطح سیاره جمع می شوند و نحوه بالا و پایین رفتن انرژی به وسیله حرکت همرفتی صورت می گیرد.

وی اضافه کرد: هوای گرم بالا می رود، هوای سرد پایین می آید و فرض می کنیم این راه اصلی انتقال انرژی از جو و سپس، تابش آن به فضا است. این مفهوم، زندگی ما را بسیار ساده تر می نماید زیرا وقتی همرفت نیروی محرکه اصلی یک جو است، ما گرادیان دما را می شناسیم و می دانیم که دما چگونه همراه با فشار تغییر می نماید. این فقط به نوع گازی که به جو اضافه می گردد، مربوط است.

با وجود این، همه چیز در سیارات واقعی چندان ساده نیست. سلسیس شرح داد: مقدار کدر بودن گازی که یک سیاره را پوشانده است، با افزایش ارتفاع تغییر می نماید و بر میزان گرمایی که در آن محبوس می گردد و میزانی که به فضای بیرونی می گریزد، تأثیر می گذارد.

مدل تازه تکامل جو سیاره ها، نتایج متفاوتی را نسبت به مدل های پیشین ارائه می دهد

دانشمندان مدت ها نمی توانستند هیچ یک از این متغیرها را مدل سازی نمایند. این تغییرات و تأثیرات آنها بر سایر فرآیندهای جوی، یک راز باقی ماند و باعث شد که سلسیس و همکارانش به این فکر بیفتند که نتایج شبیه سازی های پیشین ممکن است اشتباه باشند. سلسیس گفت: ما از فرضیه همرفتی کاملا راضی نبودیم. یکی از دلایل ما این است که در جوهای بسیار عمیق، نور کمی به سطح می رسد و احتمالا برای راهنمایی همرفتی کافی نیست.

اینجاست که منظومه تراپیست-1 وارد می گردد. مدل های پیشین نشان داده اند سیاراتی با اتمسفر غنی از آب که نور خورشید را فقط حدود 10 درصد بیشتر از زمین دریافت می نمایند، به سرعت یک اثر گلخانه ای بد را پدید می آورند. از آنجا که بخار آب یک گاز قوی است، همانطور که آب از سنگ های سیاره تبخیر می گردد و مقدار بخار آب در جو افزایش می یابد، دمای سطح سیاره نیز بالا می رود. در نهایت، سیاره به مقدار ای داغ می گردد که پوسته و گوشته آن در اقیانوسی از ماگما ذوب می شوند و همه آب های به جای مانده در سنگ ها را در جو رها می نمایند.

طی میلیاردها سال، با وزش بادهای ستاره ای قوی در سیاره، آب اتمسفر به تدریج در فضا پراکنده می گردد. تصور می شد سیاره زهره که 40 میلیون کیلومتر نزدیک تر از زمین به خورشید می چرخد، به چنین سرنوشتی دچار شده است. سیارات واقع در منطقه قابل سکونت تراپیست-1 نیز همین طور بودند. اگرچه ستاره تراپیست-1 کوچک تر و سردتر از ستاره مرکز منظومه شمسی است اما هر هفت سیاره آن در فواصل بسیار کوتاه تر از فاصله بین خورشید و عطارد می چرخند.

سلسیس گفت: ستارگان کوچک و سرخ رنگ مانند تراپیست-1 با گذشت زمان درخشندگی خود را از دست می دهند. هنگامی که منظومه تراپیست-1 شکل گرفت، سیاراتی که اکنون در منطقه قابل سکونت هستند، برای صدها میلیون سال بسیار بیشتر از امروز تحت تابش قرار داشتند و این بدان معناست که اگر آنها آب داشتند، این آب باید تبخیر می شد.

با وجود این، مدل تازه پیشرفته به وسیله سلسیس نشان می دهد که اگرچه شرایط در همه این سیارات بدون شک در سال های اولیه عمر آنها جهنمی بوده اما ممکن است سیارات آن قدر گرم نبوده باشند که پوسته و گوشته آنها به ماگما تبدیل گردد. این بدان معناست که تا سال های بعد و سرد شدن ستاره مادر ممکن است میزان زیادی آب در داخل سنگ به جای مانده باشد. از این رو، شاید اقیانوس هایی از آب مایع روی این سیارات شکل گرفته باشند که امروزه بتوانند حیات پررونق را در خود جای دهند.

این یافته ها ممکن است پیامدهای بزرگی را برای شانس ما در یافتن حیات بیرون از منظومه شمسی داشته باشند زیرا ستاره های خنک کوچکی مانند تراپیست-1 که کوتوله های قرمز نامیده می شوند، رایج ترین نوع ستاره در کهکشان راه شیری هستند.

پژوهشگران می گویند این نتایج در نهایت به دانشمندان یاری می نمایند تا یافته های تلسکوپ فضایی جیمز وب را که علاوه بر اکتشافات پیرامون کیهان اولیه، در پی ردپایی از آب در سیارات فراخورشیدی کهکشان راه شیری است، تفسیر نمایند.

5858