تلسکوپ فضایی جیمز وب پیشنهاد می کند که این سیاره فراخورشیدی بهترین گزینه ما برای یافتن اقیانوس بیگانه است

جست‌وجوی قابلیت سکونت در سایر نقاط جهان را می‌توان به جستجوی آب تقلیل داد. ما هنوز اشکال حیاتی پیدا نکرده‌ایم که این ماده را از تصور ما از خود «زندگی» جدا کند، بنابراین چاره‌ای نداریم جز اینکه دنباله آب کیهانی را به‌عنوان ستاره شمالی خود در جستجوی یافتن جهان‌هایی که منعکس‌کننده دنیای ما هستند، بپذیریم.

به همین دلیل است که دانشمندان وقتی سیاره فراخورشیدی را می‌بینند که احتمالاً آب را در خود نگه می‌دارد – به‌ویژه آب مایع، به جای یخ یا بخار آب، کمی از خوشحالی می‌پرند. و من امیدوارم که حداقل یک ستاره شناس اخیراً با خوشحالی به جایی پرید، زیرا تیمی از محققان به تازگی اعلام کردند که سیاره ای وسوسه انگیز خارج از منظومه شمسی ممکن است اقیانوسی آب معتدل به اندازه نصف اقیانوس اطلس داشته باشد. بهتر از آن، این یافته به لطف تلسکوپ فضایی جیمز وب است.

چارلز کادیو، نویسنده اصلی مقاله در مورد این کشف، گفت: ‘از بین تمام سیارات فراخورشیدی معتدل در حال حاضر، LHS 1140 b می تواند بهترین گزینه برای تایید غیرمستقیم آب مایع در سطح دنیای بیگانه فراتر از منظومه شمسی باشد.’ دانشجوی دکترا در دانشگاه مونترال، در بیانیه ای گفت: ‘این یک نقطه عطف بزرگ در جستجوی سیارات فراخورشیدی بالقوه قابل سکونت خواهد بود.’

این سیاره فراخورشیدی که LHS 1140 b نامیده می شود، به دور یک ستاره کوتوله قرمز به اندازه یک پنجم خورشید می چرخد ​​و در فاصله ۴۸ سال نوری از زمین در صورت فلکی سیتوس قرار دارد که به قول شانس به «نهنگ» ترجمه می شود. اما مهمترین نکته در مورد LHS 1140 b این واقعیت است که در منطقه قابل سکونت ستاره خود زندگی می کند که در غیر این صورت به عنوان ‘منطقه طلایی’ شناخته می شود.

همانطور که این نام مستعار نشان می دهد، این منطقه اطراف یک ستاره است که در آن نه خیلی گرم است و نه خیلی سرد برای جهانی که میزبان آب مایع باشد، بلکه با استانداردی که شخصیت افسانه ای گلدیلاکز زندگی می کند مطابقت دارد. همچنین دومین پیروزی بزرگ برای جهان وجود دارد.

رایان مک دونالد، عضو ناسا ساگان در گروه نجوم دانشگاه میشیگان، که به تجزیه و تحلیل LHS 1140 کمک کرده است، در بیانیه گفته شده است: ‘این اولین بار است که ما در یک منطقه قابل سکونت در یک سیاره فراخورشیدی سنگی یا غنی از یخ، نشانه ای از جو را می بینیم.’ به گفته مک دونالد، تیم ممکن است حتی شواهدی از ‘هوا’ در آن پیدا کرده باشد.

با این حال، در قسمت قبلی این بیانیه، ممکن است متوجه شوید که مک دونالد پیشنهاد می کند که این سیاره فراخورشیدی می تواند سنگی یا یخی باشد. این ما را به پیشینه ای می رساند.

LHS 1140 b lore

اگرچه LHS 1140 b در حال حاضر به دلیل مطالعه جدید مربوط به داده های JWST خبرساز شده است، اما LHS 1140 b در واقع برای مدتی در رادارهای شکارچیان سیاره ای قرار داشته است. در واقع، کارشناسان قبلاً این نظریه را مطرح کرده بودند که این می‌تواند در گذشته یک دنیای آبی باشد، و حتی احساسات مشابهی در مورد اینکه چگونه می‌تواند اولین شواهد مستقیم از آب مایع فراسیاره‌ای را به بشریت ارائه دهد، به اشتراک گذاشته بودند.

هیچ کدوم جدید نیست خود Cadieux قبلاً وعده جهان را تبلیغ کرده است، و ارتشی از تلسکوپ‌ها آن را با جزئیات کامل بررسی کرده‌اند، از جمله تلسکوپ اسپیتزر که اکنون بازنشسته شده است، تلسکوپ فضایی هابل و ماهواره بررسی سیارات فراخورشیدی (TESS).

با این حال، تا به حال چیزی کم بود: چشم تیزبین تلسکوپ فضایی جیمز وب.

لازم بود، زیرا برای مدت طولانی، چیزی شبیه به شکاف در ادبیات LHS 1140 b وجود داشت. اساساً، مشکل این بود که دانشمندان نمی‌توانستند کاملاً تأیید کنند که آیا این سیاره فراخورشیدی یک نپتون کوچک است – سیاره‌ای با جرم کمتر از نپتون اصلی ما، اما هنوز ویژگی‌های نپتونی دارد – یا یک ابر زمین. ابر زمین، جهانی است که بزرگتر از زمین است، اما هنوز هم سنگی یا پر آب است. دومی معمولاً زنگ خطر «قابلیت سکونت» را به صدا در می‌آورد و دانشمندان تصور می‌کردند که JWST می‌تواند آن را راه‌اندازی کند.

به نظر می رسد این یک استنباط دقیق بوده است. همانطور که بیانیه تیم در مورد این مطالعه نشان می دهد، کار آنها نه تنها سناریوی مینی نپتون را ‘به شدت حذف کرد’، بلکه تایید کرد که ممکن است جهان مانند زمین دارای جوی حاوی نیتروژن باشد. این گزارش می‌گوید: «در حالی که هنوز فقط یک نتیجه آزمایشی است، وجود جوی غنی از نیتروژن نشان می‌دهد که این سیاره جو قابل توجهی را حفظ کرده است و شرایطی را ایجاد می‌کند که ممکن است آب مایع را پشتیبانی کند.»

مطمئناً شایان ذکر است که LHS 1140 b در ویژگی های هیجان انگیز خود کاملاً تنها نیست. همچنین تعداد زیادی از سیارات فراخورشیدی در منطقه قابل سکونت وجود دارد که دانشمندان به آنها توجه دارند. واضح ترین آنها احتمالاً هفت جهان منظومه TRAPPIST-1 هستند، یک ردیف سیاره ای که تقریباً به طرز نگران کننده ای شبیه ساختار منظومه شمسی ما است. سپتیت گوی ها شبیه اکتت ما (بای، پلوتون) است و برخی از آنها مانند زمین در منطقه قابل سکونت هستند.

با این حال، یک مطالعه بسیار جالب JWST اخیراً جستجو برای قابلیت سکونت در TRAPPIST-1 را پیچیده کرده است. این نشان داد که ستاره لنگر منظومه به‌طور باورنکردنی فعال است به‌گونه‌ای که می‌تواند مشاهدات ما را منحرف کند، و ما را به این باور برساند که دنیایی در منظومه قابل سکونت است در حالی که واقعاً اینطور نیست. حتی JWST نیز محدودیت های خود را دارد. بنابراین، برای این منظور، LHS 1140 b دارای چند تزیین خاص است.

مکدونالد اطمینان داد: «به نظر می‌رسد ستاره LHS 1140 آرام‌تر و کمتر فعال است، و جدا کردن جو LHS 1140 b از سیگنال‌های ستاره‌ای ناشی از لکه‌های ستارگان به‌طور قابل‌توجهی کمتر چالش برانگیز است.»

خود را برای مشخصات بیشتر آماده کنید

هیجان در مورد LHS 1140 b بسیار مسری است. چیزهای زیادی برای گفتن در مورد آن وجود دارد.

به عنوان مثال، داده‌های JWST بیشتر نشان می‌دهد که جرم سیاره فراخورشیدی ممکن است بین ۱۰ تا ۲۰ درصد از آب مایع تشکیل شده باشد – و تصویری خارق‌العاده از شکلی که سیاره ممکن است به زبان ساده به نظر برسد، ارائه می‌کند. اساساً می تواند شبیه یک گلوله برفی باشد که در حین چرخش به دور ستاره خود به گونه ای می چرخد ​​که یک طرف همیشه رو به آن ستاره باشد. این شبیه به گردش ماه به دور زمین است. ما هرگز نمی توانیم سمت دور ماه را ببینیم زیرا ماه با همان سرعتی که به دور زمین می چرخد، می چرخد. یک طرف هرگز با ما روبرو نمی شود و طرف دیگر همیشه با ما روبرو می شود.

به طور مشابه، این بدان معناست که اگر تصویر JWST از صحنه LHS 1140 b درست باشد، طرف سیاره که همیشه رو به خورشید است در معرض گرمای زیادی قرار می گیرد. این بخشی از گلوله برفی است که به یک اقیانوس مایع ‘ذوب’ می شود.

این بیانیه می‌گوید: «مدل‌های فعلی نشان می‌دهند که اگر LHS 1140 b جوی شبیه زمین داشته باشد، یک سیاره گلوله برفی با اقیانوسی به قطر حدود ۴۰۰۰ کیلومتر [۲۴۸۵ مایل] خواهد بود.» اقیانوس ممکن است حتی ۲۰ درجه سانتیگراد ‘راحت’ (۶۸ درجه فارنهایت) باشد.

افسوس، اگرچه این تیم اطمینان می دهد که باید کار بسیار بیشتری انجام شود، به خصوص با JWST، در مشاهده تفاوت های ظریف LHS 1140 b – همیشه خوب است که در هنگام جستجوی سوزن در انبار کاه بزرگ، یک سرنخ دنبال کنید. و همانطور که مک دونالد می گوید: ‘این یک شروع بسیار امیدوار کننده است.’

نسخه پیش چاپ این مطالعه را می توان در arXiv مشاهده کرد.