حقوق الصورة: ناسا
تم اكتشاف أكثر من 100 نظام كوكبي حول النجوم البعيدة. لسوء الحظ ، فإن قيود التكنولوجيا الحالية تعني أنه تم اكتشاف الكواكب العملاقة فقط (مثل المشتري) حتى الآن ، ولا تزال الكواكب الصخرية الأصغر المشابهة للأرض بعيدة عن الأنظار.
كم عدد أنظمة الكواكب الخارجية المعروفة التي قد تحتوي على كواكب من نوع الأرض صالحة للسكن؟ ربما نصفهم ، وفقًا لفريق من الجامعة المفتوحة ، بقيادة البروفيسور باري جونز ، الذي سيصف نتائجهم اليوم في اجتماع RAS الوطني لعلم الفلك في ميلتون كينز.
باستخدام نمذجة الكمبيوتر للأنظمة الكواكب الخارجية المعروفة ، تمكنت المجموعة من حساب احتمالية وجود أي "كواكب" موجودة في ما يسمى بالمنطقة الصالحة للسكن - نطاق المسافات من كل نجم مركزي حيث يمكن أن تعيش الحياة كما نعرفها. هذه المنطقة المعروفة شعبياً باسم "Goldilocks" ، لن تكون ساخنة جداً بالنسبة للمياه السائلة ، ولا باردة جداً.
من خلال إطلاق "الأرض" (مع كتل تتراوح بين 0.1 و 10 أضعاف كتلة الأرض) في مجموعة متنوعة من المدارات في المنطقة الصالحة للسكن واتباع تقدمها مع نموذج الكمبيوتر ، تم العثور على الكواكب الصغيرة تعاني من مجموعة متنوعة من المصائر. في بعض الأنظمة ، يؤدي قرب كوكب واحد أو أكثر من الكواكب الشبيهة بالمشتري إلى طرد الجاذبية من "الأرض" من أي مكان في المنطقة الصالحة للسكن. ومع ذلك ، في حالات أخرى ، هناك ملاذات آمنة في أجزاء من المنطقة الصالحة للسكن ، وفي بقية المنطقة تعتبر المنطقة بأكملها ملاذًا آمنًا.
تم التحقيق في تسعة من أنظمة الكواكب الخارجية المعروفة بالتفصيل باستخدام هذه التقنية ، مما يمكّن الفريق من اشتقاق القواعد الأساسية التي تحدد قابلية السكن للنظم المتبقية التسعين أو نحو ذلك.
يُظهر التحليل أن حوالي نصف أنظمة الكواكب الخارجية المعروفة يمكن أن يكون لها "أرض" تدور حاليًا في جزء على الأقل من المنطقة الصالحة للسكن ، والتي ظلت في هذه المنطقة منذ مليار سنة على الأقل. تم اختيار هذه الفترة الزمنية لأنه يعتقد أنها الحد الأدنى المطلوب للحياة لكي تنشأ وتثبت نفسها.
علاوة على ذلك ، تظهر النماذج أن الحياة يمكن أن تتطور في وقت ما في حوالي ثلثي الأنظمة ، نظرًا لأن المنطقة الصالحة للسكن تتحرك إلى الخارج مع تقدم عمر النجم المركزي وتصبح أكثر نشاطًا.
أقمار صالحة للسكن
يتم دراسة جانب مختلف من هذه المشكلة من قبل طالب الدكتوراه ديفيد أندروود ، الذي يدرس إمكانية أن أقمار بحجم الأرض تدور حول كواكب عملاقة يمكن أن تدعم الحياة. سيتم عرض ملصق يحدد الاحتمالات خلال الاجتماع الوطني للفلك RAS.
جميع الكواكب المكتشفة حتى الآن لها كتلة مماثلة لكوكب المشتري ، أكبر كوكب في نظامنا الشمسي. تمامًا كما أن للمشتري أربعة أقمار بحجم الكواكب ، لذلك قد تحتوي الكواكب العملاقة حول النجوم الأخرى أيضًا على أنظمة ساتلية واسعة النطاق ، ربما بأقمار مماثلة في الحجم والكتلة للأرض.
الحياة كما نعرفها لا يمكن أن تتطور على كوكب غازي عملاق. ومع ذلك ، يمكن أن يعيش على أقمار صناعية بحجم الأرض تدور حول مثل هذا الكوكب إذا كان العملاق يقع في المنطقة الصالحة للسكن.
من أجل تحديد أي من عمالقة الغاز الموجود في المناطق الصالحة للسكن يمكن أن يمتلك قمرًا صديقًا للحياة ، تبحث نماذج الكمبيوتر عن أنظمة حيث تكون مدارات الأقمار الصناعية بحجم الأرض مستقرة ومحصورة داخل المنطقة الصالحة للسكن لما لا يقل عن مليار السنوات اللازمة لظهور الحياة.
يمكن تطبيق طريقة فريق OU لتحديد ما إذا كانت أي "أقمار" مفترضة أو سواتل بحجم الأرض في المناطق الصالحة للسكن توفر ظروفًا مناسبة للحياة لتتطور بسرعة على أي أنظمة كوكبية تم الإعلان عنها حديثًا. يجب أيضًا المساعدة في عمليات البحث المستقبلية عن "الأرض" والحياة خارج كوكب الأرض من خلال التحديد المسبق للأنظمة الأكثر احتمالًا لاستيعاب عوالم صالحة للسكن.
سيكون للتنبؤات التي تم إجراؤها بواسطة المحاكاة قيمة عملية في السنوات القادمة عندما تكون أجهزة الجيل التالي قادرة على البحث عن توقيعات الغلاف الجوي للحياة ، مثل كميات كبيرة من الأكسجين ، على "الأرض" والأقمار الصناعية بحجم الأرض.
خلفية
يوجد حاليًا 105 نظامًا كوكبيًا معروفًا بخلاف نظامنا ، مع 120 كوكبًا يشبه المشتري يدور حولها. يحتوي اثنان من هذه الأنظمة على ثلاثة كواكب معروفة ، و 11 تحتوي على اثنين ، و 92 المتبقية لكل منها واحد. تم اكتشاف جميع هذه الكواكب باستثناء واحد من خلال تأثيرها على حركة النجوم الأم في السماء ، مما تسبب في تمايلها بانتظام. يمكن تحديد مدى هذه التذبذب من المعلومات الموجودة في الضوء المستلم من النجوم. تم اكتشاف الكوكب المتبقي نتيجة لتعتيم طفيف لضوء النجوم بسبب مروره المنتظم عبر قرص نجمه الأصلي.
من المرجح أن تحتوي الاكتشافات المستقبلية على نسبة أعلى من الأنظمة التي تشبه نظامنا الشمسي ، حيث تدور الكواكب العملاقة على مسافة آمنة خارج المنطقة الصالحة للسكن. وبالتالي ، من المرجح أن ترتفع نسبة الأنظمة التي يمكن أن تحتوي على "أرض" صالحة للسكن. بحلول منتصف العقد المقبل ، يجب أن تكون التلسكوبات الفضائية قادرة على رؤية "الأرض" والتحقيق فيها لمعرفة ما إذا كانت صالحة للسكن ، وفي الواقع ، ما إذا كانت تدعم الحياة بالفعل.
المصدر الأصلي: RAS News Release
