بسیاری از ستاره‌های مشابه خورشید میزبان سیارات سکونت پذیر هستند

طبق پژوهشی جدید، کهکشان راه شیری پر از سیاره‌های مشابه زمین است که می‌توانند سکونت پذیر باشند. به‌طور میانگین، هر ستاره‌ مشابه خورشید در کهکشان راه شیری می‌تواند بین ۰/۴ تا ۰/۹ سیاره‌ سنگی را در کمربند حیات خود جای دهد. کمربند حیات به محدوده‌ای در مدار ستاره گفته می‌شود که در آن فاصله امکان جاری‌شدن آب مایع روی سیاره وجود دارد. در ادامه این مطلب از مجله دلتا درباره سیارات سکونت پذیر در مدار ستاره‌های خورشید مانند می‌خوانید.

تقریبا ۷ درصد از ۲۰۰ میلیون ستاره‌ راه شیری را کوتوله‌های نوع G یا ستاره‌های مشابه خورشید تشکیل می‌دهند؛ درنتیجه این ستاره‌ها می‌توانند میزبان‌های کاندید برای سیارات سکونت پذیر مشابه زمین باشند.

گروه بزرگی به‌رهبری استیو برایسون، از مرکز پژوهشی آمس ناسا در کالیفرنیا، رصدهای کپلر را از سال ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۸ بررسی کردند. این فضاپیما در طول فعالیت خود بیش از ۲،۸۰۰ سیاره‌ فراخورشیدی را کشف کرد که نزدیک به دوسوم آن‌ها دنیاهای فرازمینی شناخته شده هستند. داده‌های کپلر با بررسی دقیق‌تر پژوهشگران رو به گسترش هستند و هزاران سیاره‌ کاندید در انتظار تحلیل‌ها و بررسی‌های بیشتر به‌سر می‌برند.

پژوهشگران از داده‌های یادشده برای تخمین نرخ پیشامد دنیاهای سنگی در کمربند حیات ستاره‌های مشابه خورشید استفاده کردند. آن‌ها سیارات سنگی را سیاره‌هایی با قطر ۰/۵ تا ۱/۵ برابر زمین و ستاره‌های مشابه خورشید را ستاره‌هایی با دمای سطح بین ۴۵۲۷ تا ۶۰۲۷ درجه‌ سانتی‌گراد توصیف کردند. اغلب ستاره‌ها‌ی منطبق با این معیار، کوتوله‌های G و K هستند. کوتوله‌های K کمی ‌کوچکتر از کوتوله‌های G هستند و فراوانی آن‌ها تقریبا دوبرابر است.

کمربند حیات (HZ) هم مفهومی پیچیده‌ است و به قرارگیری سیاره و ضخامت و ترکیب جوی و فعالیت‌ سطحی ستاره میزبان وابسته است. از‌جمله معیارهای دیگر می‌توان به حیات آبی سیاره‌ها اشاره کرد. آب زیرزمینی در این معیارها جایی ندارد و آب باید به‌صورت سطحی و مایع روی سیاره‌ها جریان پیدا کند. درنتیجه، بایرن و تیم او نرخ پیشامد برای کمربند حیات را «خوشبینانه» و «محافظه‌کارانه» محاسبه کردند. در نوع محافظه‌کارانه، ۰/۳۷ تا ۰/۶۰ سیاره به‌ازای هر ستاره و در نوع خوشبینانه، ۰/۵۸ تا ۰/۸۸ سیاره به‌ازای هر ستاره وجود دارد. هر دو محدوده ابهامات زیادی دارند؛ اما فراوانی‌ها نشان می‌دهند برخی سیارات سکونت‌پذیر در نزدیکی زمین هستند. پژوهشگران بررسی جدید اعتقاد دارند: «با ۹۵ درصد اطمینان تخمین می‌زنیم به‌طور میانگین نزدیک‌ترین سیاره‌ کمربند حیات در اطراف ستاره‌های G و K تقریبا ۲۰ سال نوری از ما فاصله دارند و در فاصله‌ ۳۲ سال نوری از خورشید تقریبا چهار سیاره‌ سنگی در کمربند حیات ستاره‌های K و G قرار دارند.»

پژوهش جدید کوتوله‌های سرخ یا کوتوله‌های M را در نظر نگرفته است. این کوتوله‌ها تقریبا سه‌چهارم جمعیت ستاره‌های راه شیری را تشکیل می‌دهند. طبق پژوهشی در سال ۲۰۱۳ روی داده‌های کپلر، تقریبا ۶ درصد از منظومه‌های کوتوله‌ی سرخ در کمربند حیات خود سیاره‌ی شبه‌زمین دارند. یکی از این سیاره‌ها پروکسیما b در اطراف کوتوله‌ سرخ پروکسیما قنطورس است که تنها ۴/۲ سال نوری با زمین فاصله دارد.

سکونت‌پذیری واقعی‌ سیاره‌ها در منظومه‌های کوتوله‌ سرخ هنوز موضوع بحث است؛ زیرا این ستاره‌ها به‌قدری کم‌نور هستند که کمربند حیات آن‌ها در فاصله‌ نزدیکی از آن‌ها قرار دارد. در این مناطق، سیاره‌ها دچار قفل جزر‌و‌مدی می‌شوند و تنها یک سمت آن‌ها در جهت ستاره‌ میزبان قرار دارد. کوتوله‌ها سرخ فعال‌تر از ستاره‌های مشابه خورشید هستند؛ درنتیجه زبانه‌های آن‌ها می‌توانند به‌سرعت جو سیاره‌ها را از بین ببرند.

پیشنهاد مطالعه: برای مطالعه بیشتر «بارش سنگ از آسمان سیاره فراخورشیدی» را بخوانید.