دیدار با سیاره همسایه

به آسمان شب نگاه کنید، به دشت پرستاره شب. هر یک از ستاره‌هایی که بر فراز سر خویش می‌بینیم –و بسیاری از آن‌هایی ه آن‌قدر از ما دور هستند که نمی‌توان آن‌ها را بدون مدد گرفتن از ابزارهای رصدی به دام انداخت، شاید میزبان دنیاهایی استثنایی در اطراف خود باشند.

اگر تا نیمه دهه 1990 وجود دنیاهای فراخورشیدی، سیاره‌هایی که به دور ستاره‌هایی به‌غیراز خورشید می‌گردند، تنها بر روی کاغذ و به پشتوانه محاسبات آماری قطعیت می‌یافت امروز به لطف ابزارها و روش‌های جدید از وجود چند هزارتایی از آن‌ها اطمینان داریم و فهرست بزرگ‌تری از نامزدها را برای بررسی بیشتر تهیه‌کرده‌ایم.

خبر کشف سیاره فراخورشیدی تازه شاید دیگر به‌تنهایی چندان موج هیجانی را ایجاد کند که امروز اعلام خبر کشف سیاره فراخورشیدی تازه‌ای به وجود آورد. خبر نه‌تنها فرضیه مرتبط به سال 2003 را تائید می‌کرد که نزدیک‌ترین ستاره به خورشید ما میزبان سیاره‌ای فراخورشیدی است که با تحلیل دقیق‌تر نشان داد این سیاره سنگی احتمالا در منطقه کمربند حیات قرار دارد و ممکن است میزبان آب مایع بر روی خود باشد.

گامی بزرگ برای جستجوی زمین 2.0 که شاید یکی از اولین اهداف برای جستجوی حیات در فراسوی منظومه شمسی را تعیین کرده باشد آن‌هم در نزدیک‌ترین فاصله ممکن با زمین.

در سال 2003 شواهدی از امکان وجود سیاره‌ای در اطراف ستاره پروکسیما قنطورس منتشر شد. این نتایج اولیه قابل‌اعتماد و اتکا نبود.

پروکسیما نزدیک‌ترین ستاره به خورشید ما است. این ستاره که احتمالا یکی از مؤلفه‌های سیستم آلفا قنطورس است را از آسمان زمین نمی‌توان با چشم غیرمسلح مشاهده کرد اما مکان آن را می‌توانید با کمک آلفا قنطورس پیدا کنید. پروکسیما حتی نام خود را به دلیل فاصله نزدیکش به زمین گرفته است (ریشه پروکسیما از زبان لاتین و به معنی نزدیک‌ترین می‌آید) این ستاره در فاصله 4.25 سال نوری با ما قرار دارد و در سال 1915 بود که کشف شد. اندازه‌گیری فاصله آن مشخص کرد که این ستاره همسایه دیواربه‌دیوار ستاره‌ای خورشید است.

البته جنس این ستاره با خورشید ما تفاوتی جدی دارد. پروکسیما یک کوتوله سرخ است. این رده از ستاره‌های رشته اصلی که معمولاً جرم و ابعاد کوچک‌تری دارند – و به همین دلیل هم کوتوله نامیده می‌شوند – جرمی در حدود 0.075 تا 0.5 برابر جرم خورشید ما دارند و دمای سطحی آن‌ها کمتر از 4 هزار درجه است. این کوتوله‌های قرمز حداقل در همسایگی خورشید اکثریت جمعیت ستاره‌ای را تشکیل می‌دهند اما به دلیل نورانیت کمتری که دارند و همچنین با توجه به فواصل میان ستاره‌ای با چشم مسلح نمی‌توان آن‌ها را به دام انداخت. این ستاره‌ها معمولاً ستاره‌های فعالی هستند.

شعاع ستاره پروکسیما در حدود 0.14 شعاع خورشید و جرم آن در حدود 0.12 جرم خورشید ما تخمین زده‌شده است.

نزدیکی فاصله این ستاره با ما شاید یکی از دلایلی باشد که ایده وجود سیاره‌ای فراخورشیدی در اطراف آن را فوق‌العاده جذاب می‌کند به‌هرحال اگر روزی سفرهای میان ستاره‌ای ممکن شود نزدیک‌ترین همسایه‌ها شاید بهترین مقصد باشند و حتی پیش از آن با رشد فناوری‌های رصدی روی زمین شانس بررسی دقیق سیاره‌هایی در این فاصله بالاتر از سیاره‌های بسیار دوردست است.

به همین دلیل هم ‌گروهی از محققان تصمیم گرفتند کمپینی برای بررسی احتمال وجود یک سیاره فراخورشیدی در اطراف این ستاره به راه بیندازند.

این گروه از محققان و شکارچیان سیاره‌های فراخورشیدی به رهبری گوییلم آنگلادا – اسکودا (Guillem Anglada-Escudé) برای تحقیق و بررسی دقیق اینکه آیا در اطراف این ستاره ممکن است سیاره‌ای وجود داشته باشد یا نه کمپینی به نام نقطه قرمز محو (Pale Red Dot) را تأسیس کردند. این نام که الهام گرفته از تصویر معرف ویجر از زمین و سیاره‌های داخلی منظومه شمسی در سفر میان‌سیاره‌ای خود بود، در کنار جستجوی مدارک داده گیری درباره همسایگی این سیاره، این تحقیق را به مسئله‌ای ترویجی بدل کرد و. سعی کرد تا به‌طور زنده و فعال علاقه‌مندان را با چگونگی انجام یک تحقیق علمی در حین انجام آن آشنا کند.

محققان باری آشکارسازی این سیاره تأثیرات گرانشی سیاره احتمالی بر مرکز جرم ستاره را زیر نظر گرفتند. اگر سیاره‌ای در اطراف این ستاره در حال چرخش باشد بسته به جهت حرکت و سمتی که قرار دارد باعث می‌شود تا سرعت حرکت مرکز جرم سیستم نسبت به مناظری روی زمین اندکی تغییر کند. این تغییر اثری را بر طیف رصد شده از ستاره خواهد گذاشت و به شکل تغییرات دوپلری منظم در طیف ستاره، خود را نشان خواهد داد.

این محققان در فاصله نیمه ژانویه تا آوریل 2016 با کمک طیف نگار HARPS و تلسکوپ 3.6 متری لاسیلا در شیلی متعلق به مجموعه رصدخانه جنوبی اروپا این ستاره را زیر نظر گرفتند.

برای حذف اثرات خطاهای مختلف ازجمله فعالیت‌های خود ستاره، به‌طور مستقل و با کمک تلسکوپ‌های دیگر در این مدت تغییرات نوری آن نیز زیر نظر گرفته بود.

اولین داده‌ها در 10 شب اول رصد امیدواری زیادی ایجاد کرد. در 10 شب دوم اطمینان از وجود این سیاره در اطراف پروکسیما قوت گرفت و در 10 شب سوم عملاً تحلیل و رصد داده‌ها محققان را از وجود آن مطمئن ساخت.

تحلیل دقیق طیف این ستاره و طیف آن و انتقال‌به‌سرخ و آبی متناوبی که در آن رخ می‌داد و کم کردن تأثیرات دیگر درنهایت نشان داد که در همسایگی دیواربه‌دیوار ما در کیهان، ستاره پروکسیما قنطورس میزبان سیاره‌ای سنگی است. جرم این سیاره در حدود 1.3 برابر جرم زمین ما است و هر 11.2 ساعت یک‌بار ستاره مادر خود را دور می‌زند. اگرچه این ستاره در فاصله بسیار نزدیک با ستاره مادر خود قرارگرفته است. این سیاره که به نام پروکسیما قنطورس b شناخته می‌شود، تنها 7 میلیون کیلومتر فاصله دارد (معادل 5 درصد فاصله زمین تا خورشید).

اما فراموش نکنید که پروکسیما ستاره‌ای از رده کوتوله‌های قرمز است. با دمای سطحی کمتر کمربند حیات اطراف این ستاره بسیار نزدیک‌تر به آن – نسبت به خورشید – است. سیاره نویافته درون کمربند حیات این ستاره قرار دارد. در فاصله‌ای مناسب که امکان وجود آب مایع روی آن ممکن است.

تحلیل‌های صورت گرفته نشان داده است که حداقل در گرم‌ترین بخش‌های این سیاره آب می‌تواند به‌صورت مایع وجود داشته باشد.

اگرچه امکان وجود آب مایع الزاماً به این معنی نیست که در این سیاره آب مایع وجود دارد و از آن گذشته حتی وجود آب مایع الزاماً به معنی وجود حیات نیست اما تصور اینکه نزدیک‌ترین سیاره فراخورشیدی به زمین نه‌تنها سیاره‌ای سنگی است که امکان میزبانی آب مایع را دارد به‌خودی‌خود شگفت‌انگیز و خیره‌کننده است.

البته به دلیل شرایط ویژه پروکسیما احتمالا این سیاره تاریخ بسیار متفاوتی با زمین را طی کرده است. یکی از تفاوت‌های جدی موجود روی این سیاره به دریافت بالای تابش‌های ماوراءبنفش و پرتوهای ایکس بازمی‌گردد که شرایط آن را به‌طور کامل با زمین متفاوت می‌کند.

بااین‌وجود بار دیگر ما در همسایگی خود، آن‌هم در همسایگی دیواربه‌دیوار خود دنیایی تازه پیداکرده‌ایم. انسان تازه در آغاز عصر کشف دنیاهای دیگر در جهان قرار دارد و روزهای پرشور و شوقی در پیش است. هنوز تا پیدا کردن زمین شماره 2.0 فاصله‌داریم؛ اما این امروز، از نقطه مهمی در این مسیر عبور کردیم.

به آسمان شب، این دشت پرستاره نگاه کنید. ما تازه در حال دیدن چشم اندازهایی فراسوی گهواره خود هستیم.