سیارات فراخورشیدی، مکان‌هایی برای ادامه زندگی
سوال بالا همان سوالی است که ایده وجود حیات یا امکان ایجاد حیات در جایی به جز زمین را به جان بشر انداخته است. در واقع اگر خورشید که یک ستاره کاملا معمولی به حساب می آید می تواند 8 سیاره را به دور خود بچرخاند، چرا سایر ستارگان نتوانند چنین کاری را انجام دهند؟
این ایده وقتی هیجان انگیزتر می شود که با موضوعی به نام «کمربند حیات» ستارگان آشنا شویم. یک بخاری را در نظر بگیرید که در وسط منزل شما قرار گرفته است و به جز آن هیچ وسیله گرمایشی دیگری در آن اطراف قرار ندارد. اگر به بخاری بچسبید یا بیش از اندازه به آن نزدیک شوید حتما گرمای آن، شما را اذیت خواهد کرد و حتی در برخی اوقات موجب سوختگی نیز خواهد شد. حال اگر به حیاط خانه‌یتان بروید و به قدری از بخاری فاصله بگیرید که گرمای آن دیگر برایتان ملموس نباشد احتمالا در یک شب سرد زمستانی دچار یخ زدگی خواهید شد! پس شما تنها در یک محدوده شعاعی خاص از بخاری می توانید به فعالیت روزمره خود ادامه دهید و از گرمای مطبوعش لذت ببرید.
موضوعی که برای بخاری در بالا عنوان شد دقیقا همان چیزی است که برای خورشید یا به عبارت کلی تر برای هر ستاره ای وجود دارد. هر ستاره (از جمله خورشید) محدوده شعاعی یا کمربندی به دور خود دارد که اصطلاحا به آن کمربند حیات گفته می شود. برای مثال کمربند حیات خورشید تقریبا از میان مدار زهره و زمین شروع می شود و تا مدار مریخ امتداد پیدا می کند. همان طور که می بینید سیاراتی که داخل این کمربند قرار دارند (مانند زهره و عطارد) بسیار داغ و سیاراتی که خارج از این کمربند به دور خورشید می چرخند (مانند اورانوس و نپتون) کاملا سرد هستند.
در واقع کمربند حیات یک ستاره، بهترین محیط ممکن در اطراف آن ستاره برای شکل گیری یا ادامه حیات است. جایی که نه گرمای بیش از حد ستاره می تواند مانع از شکل گیری حیات شود و همه چیز را به حالت مذاب درآورد و نه آنقدر از ستاره دور است که زور آن به سرمای محیط نرسد و همه چیز در حالت یخبندان باشد. البته مواردی نظیر مدت زمان گردش سیاره به دور ستاره یا تاثیرات مغناطیسی ستاره بر سیاره از جمله موارد دیگری است که کمربند حیات را به مکانی مناسب جهت پیدایش حیات تبدیل کرده است.
همین موضوع باعث شد دانشمندان به فکر پیدا کردن سیاراتی در کنار ستارگان دیگر باشند. سیاراتی که از آن ها با عنوان سیارات فراخورشیدی یاد می شود و امید به یافتن حیات در آن ها روز به روز افزایش پیدا می کند. برای یافتن این سیارات فراخورشیدی، ستاره شناسان اول باید به دنبال ستارگانی بگردند که سیاره یا سیاراتی به دور آن در حال چرخش باشد. در قدم بعدی باید ابعاد ستاره مادر و سیارات پیرامونش را اندازه گیری کنند، کمربند حیات ستاره را تخمین بزنند و در قدم آخر بررسی کنند که آیا ساختار سیاره قرار گرفته در کمربند حیات ستاره مادر، برای شکل گیری یا ادامه حیات مناسب هست یا نه؟
البته بررسی این موضوع کار چندان راحتی هم نیست. پیدا کردن سیاره کوچکی که به دور ستاره ای عظیم در حال گردش است آن هم در شرایطی که نور ستاره غول پیکر مادر برای رسیدن به ما چندین سال در راه بوده است و ما آن را فقط به اندازه یک نقطه نورانی در آسمان می بینیم قطعا دشواری های خاص خود را دارد که برای رسیدن به آن مجبوریم راه حل های مختلفی را بررسی کنیم.
در حال حاضر در دنیا هیچ تلسكوپی وجود ندارد كه بتواند سیارات فراخورشیدی را به طور مستقیم مشاهده كند اما ما می توانیم اثرات سیاره را به روی ستاره مادر بررسی کنیم و از معلول پی به وجود علت ببریم. برای مثال لازم است مدتی طولانی ستاره ای را تحت نظر بگیریم تا ببینیم حركت و اختلالات مداری نشان می‌دهد یا نه. اگر جواب مثبت بود متوجه می شویم كه جرم دیگری باید در نزدیكی آن وجود داشته باشد كه حركت مداری را به وجود آورده است و با آ‌نالیز رصد ستاره به این نتیجه می رسیم كه باید سیاره ای دور این ستاره وجود داشته باشد.
یکی دیگر از روش هایی که به وسیله آن می توانیم سیارات فراخورشیدی را کشف کنیم استفاده از داده های تلسکوپ فضایی کپلر است. کپلر، تلسکوپی فضایی است که برای جستجوی سیارات فراخورشیدی، در اطراف ستارگانی در خارج از منظومه‌ی شمسی، طراحی شده است. کپلر با استفاده از روشی، سیارات را به صورت غیرمستقیم شناسایی می‌کند. زمانی که سیاره از مقابل ستاره مادر رد می‌شود تغییری در نور ستاره به وجود می‌آید که ما با ثبت نور ستاره و مشاهده این تغییر متوجه می‌شویم که سیاره ای بر گرد این ستاره در حال چرخش و دوران است. با توجه به میزان تغییر نور ستاره می‌توانیم به اندازه سیاره و مدار آن دسترسی پیدا کنیم.
معمولا هر چند وقت یک بار خبری از کشف یک سیاره فراخورشیدی دنیا را تحت شعاع خود قرار می دهد که شاید خبرسازترین آن ها منظومه «Gliese 581» بود. گفته می شود سیاره مورد نظر این منظومه سه برابر زمین جرم دارد و دقیقا در وسط کمربند حیات ستاره مادر قرار گرفته است. به بیان دیگر، دقیقا در فاصله‌ای از ستاره قرار گرفته است که آب می‌تواند بر روی آن به شکل مایع بماند، نه این‌که یخ بزند یا به بخار تبدیل شود. میزان جرم این سیاره، احتمال این که سیاره‌ای سنگی بوده و سطح جامدی داشته باشد را بالا می‌برد. به علاوه، به اندازه ای نیروی گرانش دارد که زمینه شکل گیری اتمسفر در آن وجود دارد بدین ترتیب این احتمال وجود دارد كه سیاره مذكور منطقه‌ای قابل سكونت باشد.
فقط کافیست چند ده سال آینده را تصور کنید که توانسته ایم تعداد زیادی سیاره فراخورشیدی پیدا کنیم و از آن میان آن ها سیاراتی را یافته ایم که امکان وجود حیات در آن ها برایمان قطعی شده باشد. شاید هم بتوانیم بر روی آن ها موجوداتی پیدا کنیم که برایشان دست تکان دهیم!
سیارات فراخورشیدی قطعا در آینده‌ای نه چندان دور دانش ما را نسبت به جایگاه کنونی‌مان متحول خواهند کرد و اگر بتوانیم فقط و فقط در یکی از آن ها شرایط حیات پیدا کنیم چالش جدیدی را پیش روی دانش های زیستی گشوده ایم.
م.ح.اربابی فر
بخش دانش و زندگی تبیان
