دانشمندان یک ابرزمین نزدیک را کشف کردند که می‌تواند اسرار حیات بیگانه را آشکار کند!

یک ابرزمین تازه کشف‌شده به نام HD 20794 d، در یک منظومه سیاره‌ای نزدیک قرار دارد و در منطقه قابل سکونت ستاره خود می‌چرخد. مدار بیضوی غیرعادی آن می‌تواند بر پتانسیل حیاتش تأثیر بگذارد و آن را به موضوعی جذاب برای تحقیقات آینده تبدیل کند.

سه دهه پس از شناسایی اولین سیاره فراخورشیدی، دانشمندان بیش از 7000 سیاره از این دست را در کهکشان ما شناسایی کرده‌اند، اما میلیاردها سیاره دیگر هنوز کشف نشده‌اند. در حالی‌که تمرکز اولیه بر کشف بود، محققان اکنون توجه خود را به مطالعه ویژگی‌های سیارات فراخورشیدی برای ارزیابی پتانسیل آنها برای میزبانی حیات معطوف کرده‌اند.

این کشف اخیر، HD 20794 d، به دلیل مدار بسیار بیضوی‌اش برجسته است که باعث می‌شود به داخل و خارج از منطقه قابل سکونت ستاره‌اش حرکت کند. چنین مداری فرصتی منحصر‌به‌فرد برای مطالعه چگونگی نوسان شرایط سیاره‌ای و اینکه آیا محیط‌های پایدار حیات می‌توانند در این شرایط پویا پدیدار شوند، ارائه می‌دهد.

این کشف نتیجه 20 سال مشاهدات با استفاده از برخی از پیشرفته‌ترین تلسکوپ‌های جهان است. این یافته‌ها در مجله Astronomy & Astrophysics منتشر شده و گامی مهم در درک قابلیت سکونت سیاره‌ای به شمار می‌رود.

جستجوی حیات فراتر از زمین

“آیا ما در جهان تنها هستیم؟” هزاران سال است که این سوال که آیا ما در جهان تنها هستیم یا خیر، صرفاً فلسفی باقی مانده است. تنها اخیراً علم مدرن شروع به ارائه فرضیه‌ها و شواهد ملموس برای پاسخ به آن کرده است. پیشرفت پیوسته اما کند بوده و هر کشف جدید – چه نظری و چه مشاهداتی – مرزهای درک ما را گسترش می‌دهد.

یک پیشرفت بزرگ در سال 1995 رخ داد، زمانی‌که ستاره‌شناسان میشل مِیور و دیدیه کِلوُز اولین سیاره‌ای را کشف کردند که به دور ستاره‌ای فراتر از خورشید ما می‌چرخید. کار پیشگامانه آنها که در دانشگاه ژنو (UNIGE) انجام شد، جایزه نوبل فیزیک 2019 را برای آنها به ارمغان آورد.

درخشندگی و نزدیکی HD 20794 d آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای تلسکوپ‌های آینده برای مشاهده جو سیارات فراخورشیدی تبدیل می‌کند.

تقریباً سی سال بعد، این حوزه به‌طور قابل‌توجهی پیشرفت کرده است. ستاره‌شناسان اکنون بیش از 7000 سیاره فراخورشیدی را شناسایی کرده‌اند و دیدگاه علمی غالب نشان می‌دهد که تقریباً هر ستاره‌ای در کهکشان ما منظومه سیاره‌ای خود را میزبانی می‌کند. اکنون تمرکز به مطالعه سیاراتی معطوف شده است که توصیف آنها آسان‌تر است یا ویژگی‌های مرتبط با قابلیت سکونت را دارند. یکی از این سیارات، HD 20794 d، یک ابرزمین تازه کشف شده است که توسط تیمی متشکل از محققان بخش نجوم UNIGE کشف شده است.

یک ابرزمین امیدوارکننده در نزدیکی

این سیاره امیدوارکننده یک ابرزمین است، یک سیاره سنگی بزرگتر از زمین. بخشی از یک منظومه سیاره‌ای است که شامل دو سیاره دیگر است. به دور یک ستاره نوع G، مانند خورشید، در فاصله تنها 19.7 سال نوری می‌چرخد، که در مقیاس جهان، در همسایگی بسیار نزدیک زمین است. این “نزدیکی”، مطالعه آن را آسان‌تر می‌کند، زیرا سیگنال‌های نوری آن قابل مشاهده‌تر و قوی‌تر هستند.

زاویه دوموسک، مدرس ارشد و محقق بخش نجوم در UNIGE و یکی از نویسندگان این مطالعه توضیح می‌دهد:

HD 20794، که HD 20794 d به دور آن می‌چرخد، یک ستاره معمولی نیست. درخشندگی و نزدیکی آن، آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای تلسکوپ‌های آینده تبدیل می‌کند که ماموریت آنها مشاهده مستقیم جو سیارات فراخورشیدی خواهد بود.

علاقه به سیاره HD 20794 d در موقعیت آن در منطقه قابل سکونت ستاره‌اش نهفته است، منطقه‌ای که مکانی را مشخص می‌کند که آب مایع می‌تواند در آن وجود داشته باشد، یکی از شرایط لازم برای توسعه حیات همانطور که ما می‌شناسیم. این منطقه به عوامل متعددی، عمدتاً خواص ستاره‌ای، بستگی دارد. برای ستارگانی مانند خورشید یا HD 20794، می‌تواند از 0.7 تا 1.5 واحد نجومی (AU) گسترش یابد، که نه تنها مدار زمین، بلکه مدار مریخ را نیز در مورد خورشید در بر می‌گیرد. سیاره فراخورشیدی HD 20794 d معادل 647 روز طول می‌کشد تا به دور ستاره خود بچرخد، حدود چهل روز کمتر از مریخ.

یک مدار بیضوی غیرعادی

به جای پیروی از یک مدار نسبتاً دایره‌ای، مانند زمین یا مریخ، HD 20794 d یک مسیر بیضوی را با تغییرات زیاد در فاصله تا ستاره‌اش در طول چرخش خود دنبال می‌کند. بنابراین سیاره در طول مدار خود بین لبه داخلی منطقه قابل سکونت ستاره‌اش (0.75 AU) و خارج از آن (2 AU) نوسان می‌کند. این پیکربندی برای ستاره‌شناسان از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است، زیرا به آنها امکان می‌دهد مدل‌های نظری را تنظیم کنند و درک خود را از مفهوم قابلیت سکونت یک سیاره آزمایش کنند. اگر آب در HD 20794 d وجود داشته باشد، در طول چرخش سیاره به دور ستاره، از حالت یخ به حالت مایع، مساعد برای ظهور حیات، تبدیل می‌شود.

شناسایی این ابرزمین آسان نبود و این فرآیند تکراری بود. این تیم بیش از بیست سال داده از ابزارهای پیشرفته‌ای مانند ESPRESSO و HARPS را تجزیه و تحلیل کرد. برای مورد دوم، دانشمندان توانستند به YARARA، یک الگوریتم کاهش داده که اخیراً در UNIGE توسعه یافته است، تکیه کنند. سال‌ها سیگنال‌های سیاره‌ای توسط نویز پنهان شده بود و تشخیص اینکه آیا سیارات واقعاً وجود دارند یا خیر، دشوار بود. مایکل کرتینیر، محقق فوق دکترا در دانشگاه آکسفورد، یکی از نویسندگان این مطالعه و توسعه دهنده YARARA در طول دوره دکتری خود در UNIGE توضیح می‌دهد:

ما سال‌ها داده‌ها را تجزیه و تحلیل کردیم و با دقت منابع آلودگی را حذف کردیم!

مرز جدیدی در جستجوی حیات

کشف HD 20794 d آزمایشگاهی جالب برای مدل‌سازی و آزمایش فرضیه‌های جدید در جستجوی حیات در جهان در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد. نزدیکی این منظومه سیاره‌ای به ستاره درخشانش نیز آن را به هدفی اصلی برای ابزارهای نسل بعدی مانند طیف‌سنج ANDES برای تلسکوپ بسیار بزرگ ESO (ELT) تبدیل می‌کند. دانستن اینکه آیا این سیاره میزبان حیات است یا خیر، هنوز مستلزم دستیابی به تعدادی نقاط عطف علمی و رویکردی بین‌رشته‌ای است. شرایط قابلیت سکونت آن در حال حاضر توسط مرکز جدید حیات در جهان (CVU) در دانشکده علوم UNIGE در حال مطالعه است.

منبع: Scitechdaily