آیا سیاره‌ای هم‌اندازه زمین می‌تواند میان دو خورشید زنده بماند؟
پژوهشگران می‌گویند یک منظومه دوتایی در فاصله ۱۶ سال نوری از زمین می‌تواند میزبان سیاره‌ای هم‌اندازه زمین در منطقه قابل سکونت باشد؛ یافته‌ای که جست‌وجو برای یافتن جهان‌های بالقوه قابل سکونت در منظومه‌های دارای دو ستاره را گسترش می‌دهد.
به گزارش سیناپرس، وجود دو خورشید در آسمان یک سیاره ممکن است در نگاه نخست شرایطی ناپایدار برای شکل‌گیری حیات به نظر برسد؛ اما نتایج یک پژوهش جدید نشان می‌دهد سیاره‌ای با جرمی مشابه زمین می‌تواند در برخی منظومه‌های دوتایی، مداری پایدار داشته باشد. دانشمندان در این مطالعه، منظومه ستاره‌ای ۷۰ مارافسای AB را بررسی کردند؛ سامانه‌ای که تنها حدود ۱۶ سال نوری با زمین فاصله دارد.
آیا سیاره‌ای شبیه زمین در منظومه‌ای با دو ستاره دوام می‌آورد؟
منظومه ۷۰ مارافسای AB از دو ستاره تشکیل شده است که جرم آن‌ها به‌ترتیب حدود ۸۸ و ۷۳ درصد جرم خورشید است. این ستاره‌ها در رده کوتوله‌های نارنجی نوع K قرار می‌گیرند؛ ستاره‌هایی که از خورشید کوچک‌تر، کم‌نورتر و خنک‌تر هستند.
این دسته از ستاره‌ها به دلیل فعالیت نسبتاً آرام و طول عمر بالقوه زیاد، از اهداف مورد توجه اخترشناسان در جست‌وجوی سیارات قابل سکونت به شمار می‌روند.
یکی از نگرانی‌های اصلی درباره منظومه‌های دوتایی این است که نیروی گرانشی ستاره دوم می‌تواند مدار سیارات را برهم بزند و مانع پایداری بلندمدت آن‌ها شود. بااین‌حال، شبیه‌سازی‌های جدید نشان می‌دهد این وضعیت همیشه رخ نمی‌دهد.
پژوهشگران با بررسی داده‌های رصدی و اجرای شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای دریافتند سیاره‌ای با جرم مشابه زمین می‌تواند در منطقه قابل سکونت اطراف ستاره اصلی این منظومه، مداری پایدار داشته باشد.
منطقه قابل سکونت محدوده‌ای پیرامون یک ستاره است که در شرایط مناسب، امکان وجود آب مایع روی سطح یک سیاره را فراهم می‌کند. البته قرار گرفتن در این منطقه به‌تنهایی به معنای وجود حیات نیست و عواملی مانند جو، ترکیبات سطحی و شرایط اقلیمی نیز اهمیت دارند.
جست‌وجوی سیارات با بررسی لرزش ستاره‌ها
برای بررسی این منظومه، دانشمندان داده‌های جدید و آرشیوی سرعت شعاعی دو ستاره را گردآوری کردند. این داده‌ها مجموعه‌ای از مشاهدات طی حدود یک قرن را در بر می‌گرفت.
روش سرعت شعاعی بر پایه اندازه‌گیری تغییرات بسیار جزئی حرکت یک ستاره است. اگر سیاره‌ای به دور ستاره بچرخد، نیروی گرانشی آن می‌تواند ستاره را اندکی به حرکت وادارد. این حرکت باعث تغییرات کوچکی در طیف نور ستاره می‌شود که اخترشناسان می‌توانند از آن برای شناسایی سیارات احتمالی استفاده کنند.
پژوهشگران با وارد کردن سیگنال‌های شبیه‌سازی‌شده سیارات به داده‌های رصدی، حساسیت این روش را ارزیابی کردند. آن‌ها همچنین سیاراتی با جرم زمین را در ۲۰۰۰ فاصله متفاوت از ستاره اصلی شبیه‌سازی کردند و پایداری مدارهای آن‌ها را طی ۱۰ میلیون سال مورد بررسی قرار دادند.
نتایج نشان داد مدارهای پایدار در منطقه قابل سکونت این منظومه امکان‌پذیر هستند؛ هرچند این شبیه‌سازی‌ها وجود واقعی چنین سیاره‌ای را اثبات نمی‌کنند.
سیاره مشتری‌مانند پیدا نشد؛ اما جست‌وجو ادامه دارد
این پژوهش علاوه بر بررسی امکان وجود سیارات سنگی، به یک ادعای تاریخی نیز پایان داده است. ویلیام جیکوب، اخترشناس بریتانیایی، در سال ۱۸۵۵ مدعی شده بود که منظومه ۷۰ مارافسای AB میزبان یک سیاره است؛ ادعایی که از نخستین گزارش‌های تاریخی درباره نامزدهای سیارات فراخورشیدی به شمار می‌رود، اما بعدها تأیید نشد.
بررسی‌های جدیدتر نیز نشانه‌هایی از حرکت ستاره‌ها را آشکار کرده بودند که احتمال وجود سیاره‌ای غول‌پیکر را مطرح می‌کرد. بااین‌حال، پژوهشگران جدید دریافتند این نشانه‌ها به احتمال زیاد ناشی از فعالیت خود ستاره‌ها بوده‌اند، نه حضور یک سیاره.
بر اساس نتایج مطالعه، وجود سیاراتی با جرم مشتری یا بیشتر در محدوده بررسی‌شده، تا حدود پنج واحد نجومی از ستاره اصلی، تأیید نشد. یک واحد نجومی تقریباً برابر با فاصله متوسط زمین تا خورشید است.
بااین‌حال، سیارات کوچک‌تر و سنگی همچنان می‌توانند در این منظومه وجود داشته باشند؛ زیرا شناسایی آن‌ها با روش‌های فعلی دشوارتر است.
چرا این کشف برای جست‌وجوی حیات اهمیت دارد؟
بیش از نیمی از ستاره‌های آسمان، بر اساس برآوردهای ناسا، یک یا چند ستاره همراه دارند. بنابراین، اگر منظومه‌های دوتایی نیز بتوانند میزبان سیارات سنگی با مدارهای پایدار باشند، دامنه جست‌وجو برای یافتن جهان‌های بالقوه قابل سکونت بسیار گسترده‌تر خواهد شد.
پژوهشگران معتقدند منظومه ۷۰ مارافسای می‌تواند هدف مناسبی برای بررسی‌های آینده باشد؛ به‌ویژه با توسعه نسل جدید تلسکوپ‌ها، از جمله رصدخانه جهان‌های قابل سکونت ناسا که برای مطالعه و تصویربرداری مستقیم از سیارات فراخورشیدی طراحی شده است.
بااین‌حال، هنوز هیچ سیاره هم‌اندازه زمین در این منظومه شناسایی نشده و وجود آب مایع یا حیات در آن نیز مشخص نیست. اهمیت اصلی این مطالعه آن است که نشان می‌دهد حضور دو ستاره لزوماً مانع شکل‌گیری مدارهای پایدار برای سیارات سنگی نمی‌شود و منظومه‌های دوتایی را به اهداف جدی‌تری برای جست‌وجوی سیارات فراخورشیدی تبدیل می‌کند.
نتایج این پژوهش که با مشارکت محققانی از چندین مؤسسه علمی انجام شده، در مجله The Astrophysical Journal منتشر شده است.
مترجم:میتراسادات فیضی
