زمین ست‌پذیرترین سیاره جهان نیست

جست‌‌وجوی سیاره‌‌های فراخورشیدی ست‌پذیر ازجمله مباحث پردردسر سالیان اخیر بوده است. اگرچه توانسته‌‌ایم تعدادی سیاره‌‌ای سنگی بیابیم که در فاصله‌‌ای مناسب از ستاره‌ی خود در حال گردش بوده‌اند، نتایج بررسی‌‌های بیشتر نشان داده است آن جهان‌ها عموما سیاره‌هایی خشک و سمّی هستند که در میان انبوهی از شراره‌‌های مرگ‌بار ستاره‌‌ای گرفتار آمده‌‌اند.

با این اوصاف، به‌‌تازگی اخبار امیدوارکننده‌‌ای برای علاقه‌‌مندان به حیات فرازمینی منتشر شده است. هفته‌‌ی پیش، نتایج پژوهشی تازه‌‌ای منتشر شد که نشان می‌‌داد تعداد سیاره‌‌های فراخورشیدی شبیه به زمین در کهکشان راه شیری بسیار بیشتر از آن‌ است که تصور می‌‌شد؛ برآوردی که از وجود ۱۰ میلیارد سیاره در همین کهکشان ما حکایت می‌کند. حال نیز نتایج مدل‌‌سازی کامپیوتری جدیدی با هدف بررسی شرایط محیطی سیاره‌های فراخورشیدی منتشر شده است که می‌‌گوید در فضای دوردست، احتمالا سیاره‌هایی وجود دارند که شرایط شکل‌‌گیری حیات در آن‌‌ها بسیار بهتر از زمین است؛ موضوعی که به پدیدآمدن اقیانوس‌‌ها اشاره می‌کند. استفانی اولسون، کارشناس ژئوفیزیک در دانشگاه شیکاگو می‌‌گوید:

هدف از پژوهش ما، شناسایی اقیانوس‌‌ها در آن دسته از سیاره‌های فراخورشیدی است که ظرفیت فراوانی برای میزبانی گونه‌‌های فعال و فراوان حیات دارند. حیات درون اقیانوس‌‌های زمین وابستگی فراوانی به جریان‌‌های بالارونده‌‌ای دارد که مواد مغذی را از اعماق تاریک اقیانوس‌‌ها به بخش‌‌های نورگیر آن می‌رساند؛ یعنی همان‌‌جایی که حیات‌‌های فتوسنتزی وجود دارند. جریان‌‌های بالارونده‌‌ی بیشتر به‌‌معنای بازتغذیه‌‌ی بیشتر مواد مغذی خواهد بود که این خود به فعالیت بیولوژیکی بیشتر منجر خواهد شد. این همان شرایطی است که باید در سیاره‌های فراخورشیدی به‌‌دنبال آن بگردیم.

اولسون و تیمش از نرم‌‌افزاری با نام ROCKE-3D، محصول مؤسسه‌‌ی مطالعات فضایی گودارد ناسا، برای مدل‌‌سازی سیاره‌های فراخورشیدی سنگی بهره بردند. آن‌‌ها انواع مختلفی از سیاره‌ها را مدل‌‌سازی کردند تا دریابند کدام‌‌یک از آن‌‌ها براساس چرخه‌‌های اقیانوسی خود، بستر بهتری برای ایجاد و حفظ حیات دارند. آن‌‌ها دریافتند اتمسفرهای ضخیم‌‌تر درکنار سرعت چرخش پایین‌‌تر و وجود قاره‌‌ها همگی می‌‌توانند در ایجاد چرخه‌‌های بالاروند‌‌ه‌ی اقیانوسی بیشتر مؤثر باشند. اولسون می‌‌گوید:

این نتیجه‌‌گیری شگفت‌‌انگیز است که نشان می‌‌دهد شرایط موجود در برخی از سیاره‌های فراخورشیدی با الگوهای چرخه‌‌ی اقیانوسی مناسب می‌‌تواند شرایط بسیار بهتری از زمین در  حمایت از گونه‌‌های فعال و فراوان حیات ایجاد کند.

ما می‌‌دانیم احتمال وجود اقیانوس‌‌های نمکی در فضای خارج از منظومه‌‌ی شمسی وجود دارد. برای نمونه، علاوه‌بر زمین، مریخ نیز روزگاری از آب برخوردار بوده است و قمرهایی نیز مانند انسیلادوس و کالیستو و گانیمد در همین منظومه‌‌ی شمسی حضور دارند که به‌‌نظر می‌‌رسد اقیانوس‌‌های مایع داشته باشند. با‌این‌حال، تعداد سیاره‌های فراخورشیدی در کهکشان بسیار بیشتر از اقمار موجود درون منظومه‌‌ی ما است. سال گذشته، دانشمندان برآوردی منتشر کردند که نشان می‌‌داد حدود ۳۵ درصد از سیاره‌های فراخورشیدی شناخته‌‌شده‌‌ای که بزرگ‌‌تر از زمین هستند، باید مقادیر زیادی آب در خود داشته باشند.

تا‌به‌امروز، اولین معیار ما در جست‌‌وجوی سیاره‌های فراخورشیدی ست‌پذیر این بوده است که آیا آن سیاره در «منطقه‌‌ی ست‌پذیر» قرار گرفته یا خیر؛ یعنی همان منطقه‌‌ای که دما نه آن‌‌قدر زیاد است که موجب تبخیر تمام آب اقیانوس‌‌ها شود و نه آن‌‌قدر کم است که همه‌‌چیز در آن منجمد شود. پژوهش اخیر توانسته مؤلفه‌‌هایی جدید برای این نوع تحقیقات معرفی کند که می‌‌تواند در آینده‌‌ی جست‌‌وجوی حیات فرازمینی بسیار مفید باشد و در گامی فراتر، حتی به ساخت ادوات اندازه‌‌گیری خاصی برای سنجش این مؤلفه‌‌ها منجر شود. اولسون می‌‌گوید:

در خلال جست‌‌وجوی خود برای یافتن حیات در جهان، باید زیرمجموعه‌‌ای از سیاره‌های ست‌پذیر را هدف بگیریم که برای توسعه‌‌ی زیست‌‌کره‌‌‌‌های فعال و بزرگ ایده‌‌آل باشند؛ چرا که تنها این سیاره‌ها هستند که می‌‌توان حیات را در آن‌‌ها به‌‌سادگی شناسایی کرد.

نتایج این پژوهش در کنگره‌‌ی ژئوشیمی گلداشمیت بارسلونا ارائه شده است.