جستجوی سیارات قابل سکونت بهبود می یابد
یوکا فوجی (Yuka Fujii) از محققان موسسه تحقیقات فضایی گودارد ناسا گفت: با استفاده از مدلی که شرایط جوی را به صورت واقع بینانه تری شبیه سازی می کند، موفق به کشف فرآیند جدیدی شدیم که سکونت پذیری سیارات فراخورشیدی (exoplanets) را کنترل می کنند. این فرآیند به شناسایی سیارات جدید کمک شایانی می کند.
مدل های قبلی، شرایط جوی را در امتداد یک بعد – عمودی – شبیه سازی می کردند؛ اما در مطالعه جدید، از مدلی استفاده شد که شرایط جوی را در هر 3 بعد محاسبه می کرد.
محاسبه شرایط جوی در هر 3 بعد این امکان را برای دانشمندان فراهم کرد تا جریان جوی و ویژگی های خاص این جریان را شبیه سازی کنند؛ امکانی که در مدل های یک بعدی به فراهم نبود. این امکان، به محققان کمک می کند تا زمان رصدی کافی برای بررسی سکونت پذیری سیارات فراخورشیدی اختصاص دهند.
(تصویر: NASA)
وجود آب به شکل مایع برای میزبانی از حیات ضروری است؛ بنابراین یک سیاره بیگانه زمانی به طور بالقوه قابل سکونت تلقی می شود که دمای آن، شرایط را برای وجود آب برای مدت زمان کافی (میلیاردها سال) فراهم کند.
اگر یک سیاره فراخورشیدی از ستاره اصلی بسیار دور باشد، هوای سیاره بسیار سرد خواهد بود و اقیانوس های موجود بر آن، یخ می زند. اگر سیاره به ستاره میزبان بسیار نزدیک باشد، (باتوجه به گرمای شدید) آب موجود در اقیانوس ها تبخیر می شوند.
این اتفاق زمانی می افتد که بخار آب به لایه ای در جو فوقانی موسوم به استراتوسفر (stratosphere) رسیده و از طریق نور ماوراء بنفش، به عناصر تشکیل دهنده (هیدروژن و اکسیژن) تجزیه می شود. اتم های هیدروژن فوق سبک می توانند به فضا بگریزند.
سیارات در طول فرآیند تبخیر اقیانوس ها، بدلیل استراتوسفر مرطوب خود، وارد حالت گلخانه ای مرطوب (moist greenhouse) می شوند.
محققان ناسا برای شناسایی سیارات فراخورشیدی با احتمال میزبانی از حیات، از مدلی استفاده کردند که شرایط جوی را در هر 3 بعد محاسبه می کند
مدل های قبلی پیش بینی کرده بودند که دمای طولانی مدت سطح باید بیش از مقدار آن بر روی زمین – 66 درجه سانتیگراد – باشد. این دما می تواند نیروی طوفان های پرقدرت را تأمین کند؛ با این حال، مشخص است که این طوفان ها، دلیل رسیدن بخار آب به استراتوسفر برای وارد شدن سیاره به حالت گلخانه ای مرطوب نیستند.
فوجی تأکید کرد: نقش مهمی برای نوعی از تابش منتشر شده توسط یک ستاره، و تأثیر آن بر جریان جوی یک سیاره فراخورشیدی برای ایجاد حالت گلخانه ای مرطوب کشف کردیم. در سیارات فراخورشیدی که در مدار نزدیک به ستاره میزبان خود درحال چرخش هستند، گرانش ستاره به اندازه کافی قوی خواهد بود تا سرعت چرخش سیاره را آهسته کند. این مسأله باعث می شود که یک سمت سیاره همیشه رو به ستاره – روز ابدی (eternal day) – و سمت دیگر پشت به ستاره – شب ابدی (eternal night) – باشد.
مطالعه جدید به محققان کمک می کند که سیارات فراخورشیدی با بیشترین احتمال میزبانی از حیات را شناسایی کنند. با اطلاع از دمای یک ستاره، می توان تخمین زد که آیا سیارات نزدیک به ستاره میزبان، از پتانسیل داشتن حالت گلخانه ای مرطوب برخوردار هستند یا خیر.
نتایج این مطالعه در Astrophysical Journal منتشر شد.
مترجم: معصومه سوهانی
منبع: sciencedaily
No tags for this post.
