کشف شد!! سیاره‌ای در گردش به‌دور نزدیک‌ترین همسایه کیهانی ما کشف شد!

نزدیک‌ترین ستاره به خورشید، یعنی پروکسیما قُنطورِس (Proxima Centauri) دارای یک سیاره است! منجمان موفق به کشف یک سیاره تقریباً هم‌اندازه زمین به دور این ستاره شده‌اند. این ستاره در فاصله ۴/۲ سال نوری از منظومه شمسی ما قرار دارد و نزدیک‌ترین ستاره به منظومه ما است. نکته هیجان‌انگیزتر این‌که به گفته گروه مطالعه کننده، این سیاره در ناحیه قابل سکونت ستاره پروکسیما قنطورس در گردش است! ناحیه‌ای که آب می‌تواند روی سطح سیاره در حالت مایع پایدار بماند. کنجکاو شدید؟ در ادامه مطلب «حتماً» با ترنجی همراه باشید!…

قبل از ادامه مطلب، اگر با مفهوم سال نوری آشنا نیستید، بهتر است بدانید که سال نوری واحد فاصله است (و نه زمان)، و برابر با مسافتی است که نور با سرعت حدود ۳۰۰،۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه در یک سال طی می‌کند. فاصله ۴/۲ سال نوری ما با پروکسیما قنطورس اگرچه در مقایسه با ابعاد زندگی روزمره به طرز سرسام‌آوری بزرگ است، اما در ابعاد کیهانی، همسایه بسیار نزدیک ما است و درواقع نزدیک‌ترین ستاره به منظومه شمسی است.

جستجویی طولانی

به مدت بیش از ۱۵ سال، منجمان به کمک ابزارهایی مانند اسپکتروگراف اشل مریی و فرابنفش (UVES) و جستجوگر سیاره‌ای دقیق سرعت شعاعی (HARPS) نصب‌شده روی تلسکوپ‌های رصدخانه جنوبی اروپا (ESO) در شیلی، در حال رصد ستاره پروکسیما قنطورس بوده‌اند، به این امید که بتوانند به این سؤال جواب دهند که آیا این کوتوله سرخ سیاره دارد یا نه. کشف سیاره به دور این ستاره به این معناست که این سیاره نزدیک‌ترین سیاره‌ی فرا منظومه‌ای است و فرصت‌های بی‌نظیر و منحصربه‌فردی را برای کاوش و کشف‌های بزرگ پیش‌ روی بشر می‌گذارد.

اوایل این ماه میلادی، یک منبع ناشناس ادعا کرد که رصدخانه جنوبی اروپا یک سیاره زمین-مانند در گردش به دور این ستاره و در ناحیه قابل سکونت آن رصد کرده و پس از هفته‌ها بحث و تحلیل داده‌ها، پیش‌بینی‌ها به نقطه‌جوش رسید و رصدخانه جنوبی اروپا تأیید کرد که یک سیاره فرا منظومه‌ای سنگی (زمین-مانند) به دور پروکسیما قنطورس پیداکرده و آن را پروکسیما بی (Proxima b) نام‌گذاری کرد.

نمایی از آسمان شب نیمکره جنوبی بر فراز تلسکوپ ۳/۶ متری رصدخانه جنوبی اروپا در رصدخانه لا سیلا در شیلی، به همراه نشانگر محل پروکسیما قنطورس و آلفا قنطورس در آسمان شب:

ابزارهایی مانند UVES و HARPS به محققان امکان رصد تکان‌های ریز ناشی از گرانش سیاره روی ستاره میزبان را می‌دهد. منجمان شواهدی اولیه از چنین تکان‌هایی را در سال ۲۰۱۳ به دست آوردند، اما به گفته محقق ارشد این پروژه، گیلِم آنگلادا-اِسکوده از دانشگاه کوئینز ماری لندن، این سیگنال متقاعدکننده نبود. بنابراین، او به همراه سایر محققان، کمپینی برای کشف واقعیت این سیگنال به راه انداختند. آن‌ها این کمپین را «نقطه قرمز کمرنگ» نام‌گذاری کردند که الهام گرفته از کتاب نقطه آبی کمرنگ نوشته کارل سیگن اخترشناس و همچنین لقب زمین به بیان او و همچنین این واقعیت است که پروکسیما قنطورس یک ستاره کوچک، کوتوله سرخ و کم‌سو است.

گروه نقطه قرمز کمرنگ، ابزار HARPS را هر شب از ۱۹ ژانویه امسال تا ۳۱ مارس امسال روی پروکسیما قنطورس نشانه رفتند. پس از تلفیق این اطلاعات جدید با مشاهدات ابزار UVES از سال ۲۰۰۰ تا ۲۰۰۸ و مشاهدات HARPS از سال ۲۰۰۵ تا ۲۰۱۴، سیگنال وجود یک سیاره کاملاً واضح و مشخص شد.

سپس با تحلیل مشاهدات درخشندگی ستاره که توسط تلسکوپ‌های متعدد دیگر انجام شده بود، آنگلادا-اسکوده و همکارانش این گزینه را که احتمال دارد این تغییرات ناشی از فعالیت‌های متغیر خود این ستاره باشد، حذف کردند.

آنگلادا-اسکوده، دیروز در یک کنفرانس خبری اعلام کرد:

[su_quote]خلاصه کلام: ما یک سیاره به دور پروکسیما قنطورس کشف کرده‌ایم.[/su_quote]

سؤالی که پیش می‌آید این است که چطور در عصری که منجمان سیارات فرا منظومه شمسی کوچک و درشت را در فواصل هزاران سال نوری کشف می‌کنند، «پروکسیما بی» این مدت طولانی از دید پنهان بوده است.

محققان در مقاله‌ای که امروز در نشریه نیچر منتشر شد، دراین‌باره نوشته‌اند:

[su_quote]نمونه‌برداری‌های پراکنده و غیر همگن، به‌علاوه متغیر بودن ستاره در درازمدت، به نظر می‌رسد دلایلی هستند که این سیگنال نمی‌توانست با اطلاعات پیش از ۲۰۱۶، به‌جای کل اطلاعات، بدون ابهام تأیید شود.[/su_quote]

تصادفاً، این گروه همچنین سیگنال دومی را کشف کرده که احتمال دارد سیاره دوم به دور این ستاره باشد که دوره تناوب مداری بین ۶۰ تا ۵۰۰ روز می‌تواند داشته باشد. اما به بیان محققان، این سیگنال دوم به‌مراتب ضعیف‌تر است و ممکن است ناشی از فعالیت‌های این ستاره باشد.

تصویری تخیلی از سطح سیاره «پروکسیما بی»، سیاره احتمالاً زمین-مانندی که به دور همسایه کیهانی ما می‌گردد:

دنیایی شبیه به زمین؟

اطلاعات HARPS و UVES نشان می‌دهند که «پروکسیما بی» حدود ۱/۳ برابر سنگین‌تر از زمین است که نشان‌دهنده سنگی بودن سیاره (به گفته محققان) است.

سیاره «پروکسیما بی» در فاصله ۷/۵ میلیون کیلومتری از ستاره میزبانش پروکسیما قنطورس است (زمین در فاصله حدود ۱۴۹/۶ میلیون کیلومتری از خورشید است) و هرسال این سیاره ۱۱/۲ روز زمینی طول می‌کشد. بنابراین احتمال دارد که این سیاره با ستاره میزبانش در وضعیت قفل جزر و مدی قرار داشته باشد؛ یعنی یک سمت سیاره همیشه رو به ستاره باشد. دقیقاً به همان شکلی که ماه همیشه یک سمتش رو به زمین است.

نمایی شماتیک از ناحیه قابل سکونت حول ستاره پروکسیما قنطورس و مدار سیاره «پروکسیما بی» (سمت راست) و مقایسه آن با خورشید ما و مدار سیاره عطارد (سمت چپ):

برای مقایسه، زمین حدوداً‌ در فاصله ۱۵۰ میلیون کیلومتری خورشید و در ناحیه قابل سکونت است. اما چون پروکسیما قنطورس خیلی کوچک‌تر و کم‌نورتر است، پروکسیما بی با فاصله ۷/۵ میلیون کیلومتری از ستاره میزبانش در این ناحیه (ناحیه قابل سکونت) قرار گرفته است. اطلاعات بیشتری در مورد اینکه آیا واقعاً این سیاره قابل سکونت است یا خیر، در دسترس نیست و درواقع، به بیان آرتی هاتزس، یک منجم از رصدخانه ایالتی تورینگیان آلمان، دلایلی برای بدبینی در این مورد وجود دارد.

آرتی هاتزس که بخشی از گروه تحقیقاتی کاشف این سیاره نیست، در یک مقاله همراه در بخش “News and Views” در همان شماره نشریه نیچر نوشته، پروکسیما قنطورس شراره‌های قدرتمندی شلیک می‌کند و لذا سیاره‌ی پروکسیما بی، دوز تشعشع پرانرژی پرتو ایکس به‌مراتب شدیدتری را نسبت به زمین دریافت می‌کند.

هاتزس نوشته:

[su_quote]ذرات پرانرژی مربوط به شراره‌ها می‌تواند اتمسفر سیاره را فرسایش دهد یا اینکه از توسعه شکل‌های ابتدایی حیات جلوگیری کند. همچنین، نمی‌دانیم که آیا این سیاره، مانند زمین، میدان مغناطیسی دارد یا خیر، تا بتواند در مقابل تشعشعات خطرناک ستاره محافظت شود.[/su_quote]

اما به گفته آنگلادا-اسکوده، شار تشعشع پرتو ایکس شدید، لزوماً نمی‌تواند قاتل حیات باشد. آنسگار رینرز، استاد موسسه اخترفیزیک دانشگاه گوتینگن آلمان و نویسنده همراه مقاله گروه آنگلادا-اسکوده، طی کنفرانس خبری روز سه‌شنبه گفت:

[su_quote]هیچ‌کدام از این موارد نمی‌تواند وجود اتمسفر این سیاره یا آب روی سطح آن را غیرممکن کند.[/su_quote]

رینرز همچنین افزود، رفتار گذشته ستاره پروکسیما قنطورس ارتباط بیشتری با میزان مساعد بودن این سیاره در حال حاضر و با این سطح تشعشع برای حیاط دارد. رینرز گفت:

[su_quote]چیزی که جالب‌تر است، گذشته این سیاره است. اینکه آیا در اوایل عمر این منظومه، در دوران جوانی آن، ستاره میزبان آن‌قدر فعال بوده که تشعشع پرانرژی زیادی را تا حدی تولید کرده باشد که اتمسفر و همچنین آب روی سطح این سیاره را از بین برده باشد؟[/su_quote]

سایر جنبه‌های تاریخ این سیاره نیز حاکی از تاریخچه آب روی سطح این سیاره می‌تواند باشد. برای مثال، اگر این سیاره بیگانه در فاصله‌ای دورتر از فاصله فعلی از ستاره میزبانش تشکیل شده باشد و بعداً به آن نزدیک‌تر شده باشد، احتمال دارد که مملو از آب باشد. اگر نزدیک به موقعیت فعلی‌اش تشکیل شده باشد، احتمالاً از همان ابتدا نسبتاً خشک بوده است. اما به تأکید آنگلادا-اسکوده، در همین سناریو نیز لزوماً نمی‌توان احتمال وجود منابع وسیع آب روی سطح سیاره را نادیده گرفت. به گفته او، برخوردهای شهابی و سیارکی می‌توانند آب به سطح سیاره اضافه کرده باشند، مشابه اتفاقی که ظاهراً در گذشته برای سیاره خودمان رخ داده است.

زمانی، سیاره‌هایی را که در وضعیت قفل جزر و مدی قرار دارند، فاقد امکان پشتیبانی از حیات می‌دانستند؛ چون یک‌طرف آن داغ و سمت دیگر بسیار سرد است. اما تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که چنین سیاراتی می‌توانند قابلیت پشتیبانی از حیات را داشته باشند. به این صورت که بادهای داخل اتمسفر این سیارات می‌تواند گرما را توزیع کند و اختلاف دمای دو طرف سیاره را کمتر کند.

اگر سیاره پروکسیما بی بالقوه قابل سکونت باشد، گونه‌های بالقوه حیات فرصت زیادی برای تشکیل روی سطح این سیاره دارند. چون کوتوله‌های سرخ به مدت تریلیون‌ها سال می‌توانند روشن بمانند. در مقابل، ستاره‌هایی مانند خورشید ما، تنها حدود ۱۰ میلیارد سال عمر می‌کنند.

هارتزس در بخش “News and Views” دراین‌باره نوشته:

[su_quote]پروکسیما قنطورس صدها یا هزاران سال بیشتر از خورشید ما به فعالیتش ادامه خواهد داد. هر نوع حیاتی روی سطح سیاره می‌تواند مدت‌ها پس‌ازآنکه خورشید ما مرد، به تکاملش ادامه دهد.[/su_quote]

به گفته این گروه مطالعاتی، خورشید حدود ۴/۶ میلیارد سال قدمت دارد و پروکسیما قنطورس اندکی مسن‌تر است و حدود ۴/۹ میلیارد سال قدمت دارد.

در جستجوی حیات

به گفته آنگلادا-اسکوده و همکارانش، «پروکسیما بی» احتمالاً‌ از زاویه دید زمین، از مقابل ستاره میزبانش «گذر» نمی‌کند. این ویژگی، مطالعه بیشتر این سیاره را دشوار می‌کند. منجمان با مطالعه نور ستاره‌ای که از درون اتمسفر یک سیاره می‌گذرد، اطلاعات زیادی در مورد اتمسفر سیاره می‌توانند به دست آورند. تلسکوپ ۸/۸ میلیارد دلاری ناسا به‌نام تلسکوپ جیمز وب، که قرار است در اواخر سال ۲۰۱۸ پرتاب شود، با استفاده از همین روش قرار است در اتمسفر سیارات بیگانه در همسایگی منظومه شمسی به دنبال علائم حیات بگردد.

اما سیاره «پروکسیما بی» آن‌قدر به ما نزدیک است که دانشمندان احتمالاً‌ به‌زودی بتوانند از آن مستقیماً تصویر تهیه کنند. درواقع، با استفاده از یک تلسکوپ با دهانه ۳/۵ متری و در صورت به کار گرفتن یک فناوری پیشرفته، مانند کرونوگراف مسدودکننده نور ستاره، به گفته رینرز احتمالاً‌ بتوان تصویری مجزا از سیاره به دست آورد (برای مقایسه، تلسکوپ فضایی هابل دارای قطر دهانه ۲/۴ متر است).

رینرز دراین‌باره گفته:

[su_quote]ما اکنون از چنین قابلیتی نسبتاً دور هستیم، اما فیزیک به ما اجازه این کار را می‌دهد. سپس می‌توان نوری را که از خود سیاره به ما رسیده، مطالعه کرد و این به شما این امکان را می‌دهد که اتمسفر سیاره را به‌صورت فوتومتریک یا به کمک طیف‌سنجی یا هر روش دیگری که بخواهید مطالعه کنید.[/su_quote]

سفری به پروکسیما بی؟

پروکسیما بی همچنین یک کاندیدای بالقوه برای گذر کاوشگرهای فضایی آینده است. در ماه آوریل امسال، دانشمندان و مهندسان پروژه ۱۰۰ میلیون دلاری جهش استارشات را کلید زدند. پروژه‌ای که قصد دارد فناوری‌های موردنیاز برای پیش‌راندن فضاپیماهای ریز و مجهز به بادبان لیزری موسوم به نانوکرافت به کمک لیزر و تا ۲۰ درصد سرعت نور را توسعه دهد.

اعضای گروه پروژه جهش استارشات گفته‌اند که امیدوارند نهایتاً بتوانند انبوهی از این کاوشگرهای به‌اندازه تمبر پستی را به منظومه آلفا قنطورس بفرستند. آلفا قنطورس ستاره‌ای دوتایی در فاصله ۴/۳۷ سال نوری از خورشید است. (در سال ۲۰۱۲، منجمان به‌صورت تصادفی در حال تحلیل داده‌های HARPS اعلام کردند که سیاره‌ای تقریباً هم‌اندازه زمین را حول ستاره آلفا قنطورس B کشف کرده‌اند. اما کارهای بعدی حاکی از آن بود که چنین سیاره‌ای وجود خارجی ندارد).

فضاپیمایی با سرعت ۲۰ درصد سرعت نور می‌تواند طی مدت حدود دو دهه، به منظومه آلفا قنطورس برسد. در مقابل، چنین سفری با استفاده از کاوشگرهای متداولی که داخل منظومه شمسی استفاده می‌شوند، به هزاران سال زمان نیاز دارد.

پروکسیما قنطورس تنها ۰/۲۴ سال نوری با آلفا قنطورس فاصله دارد و طبق نظر برخی دانشمندان. جزئی از این منظومه به‌حساب می‌آید. بنابراین، اعضای گروه پروژه جهش استارشات، اکنون در حال بازنگری سناریو مأموریت هستند.

پیت وردن، رئیس بنیاد جایزه جهش (Breakthrough Prize Foundation)، طی یک کنفرانس خبری گفت:

[su_quote]با اطلاعیه امروز، ما اکنون می‌دانیم که حداقل یک سیاره در این منظومه هست. سیاره‌ای که در مداری به دور پروکسیما قنطورس است و اینکه مشخصاتی مشابه زمین دارد.[/su_quote]

وردن افزود:

[su_quote]طی دهه پیش ‌رو، ما اینجا در رصدخانه جنوبی اروپا و جاهای دیگر با متخصصان همکاری خواهیم کرد تا قبل از پرتاب اولین کاوشگر نوع بشر به سمت این منظومه، بتوانیم در مورد سیاره منظومه پروکسیما قنطورس تا جایی که می‌شود اطلاعات به دست آوریم. شاید حتی، همان‌طور که اشاره شد، (این اطلاعات) شامل این باشد که آیا می‌تواند پشتیبان حیات باشد یا نه. ما همچنین امیدواریم که بتوان اطلاعات مشابهی در مورد دو ستاره همسایه دیگر، به‌نام‌های آلفا قنطورس A و B به دست آوریم.[/su_quote]

در پایان، نظرتان را به سخن جالب آنگلادا-اسکوده در یک بیانیه جلب می‌کنیم:

[su_quote]ما امیدواریم که این یافته‌ها الهام‌بخش نسل‌های آینده برای ادامه راه در جستجو در ماورای ستاره‌ها باشد.[/su_quote]

[su_button url=”http://www.space.com/33834-discovery-of-planet-proxima-b.html” target=”blank” text_shadow=”0px 0px 0px #000000″]Space[/su_button]

[su_button url=”http://www.universetoday.com/130427/habitable-terrestrial-exoplanet-confirmed-around-nearest-star/#” target=”blank” text_shadow=”0px 0px 0px #000000″]Universetoday[/su_button]