این واژه ربطی به افراد ناباب یا خلافکار ندارد، بلکه برای توصیف دادههایی به کار میرود که میتوان آنها را به روشهای مختلفی تفسیر کرد. گاهی این تفسیرها به کشفهای هیجانانگیز و احتمالات جدید منجر میشوند، اما در بسیاری از موارد، وقتی چنین اتفاقی میافتد، توضیحات سادهتر و منطقیتر نادیده گرفته میشوند تا جذابیت خبری و توجه عمومی به تفسیرهای شگفتانگیز بیشتر شود. این موضوع بهویژه در مورد بسیاری از سیارههای فراخورشیدی نوع «زیر نپتون» که اخیراً کشف شدهاند، دیده میشود.
برخی نظریهها این سیارهها را جهانهای هایسین (Hycean) توصیف کردهاند؛ جهانهایی که با اقیانوسها یا یخ آب پر شدهاند. اما مقاله جدیدی از راب کالدر از دانشگاه کمبریج و همکارانش که به صورت پیشچاپ در arXiv منتشر شده است، نشان میدهد که این سیارهها در واقع به احتمال زیاد تقریباً همگی از بازالت مذاب تشکیل شدهاند، نه اقیانوسهای آب.
بخش زیادی از این بحث به نشانههای شیمیایی اطراف این سیارهها مربوط میشود. شاید معروفترین نمونه، سیاره K2-18 باشد که به دلیل ترکیبات شیمیایی جو آن، به عنوان یک جهان هایسین مطرح شد. در مطالعات دقیقتر، تحقیقات قبلی متان و دیاکسید کربن را در جو این سیاره پیدا کردند، اما آمونیاک چندانی یافت نشد. بر اساس آن تحقیقات، این نبود آمونیاک به عنوان «سلاح داغ» یا شاهدی برای وجود اقیانوس آب مایع در زیر جو هیدروژنی تلقی شد، زیرا آب به طور طبیعی آمونیاک را حل میکند.
اما مادهای دیگر هم به همان خوبی آمونیاک را حل میکند: سنگ مذاب. بنابراین نبود آمونیاک میتواند به همان اندازه نشانهای از وجود اقیانوس ماگما یا حتی آب مایع باشد. برای اثبات این موضوع، پژوهشگران مقاله اخیر تلاش کردند تا تکامل حرارتی «کوتولههای گازی» را مدلسازی کنند؛ ترکیب سیارهای جایگزینی که میتواند دادههای جمعآوریشده درباره جهانهای هایسین را به همان اندازه خوب توجیه کند. پرسش کلیدی این بود که آیا این سیارههای فراخورشیدی ویژه که نمونه مشابهی در منظومه شمسی ما ندارند، در طول فرآیند تکاملی خود اقیانوسهای ماگما را حفظ میکنند یا نه و چگونه این موضوع بر جو آنها در طول زمان تأثیر میگذارد.
پاسخ ساده به این سؤال مثبت است. تقریباً همه سیارههای زیر نپتونی که تاکنون کشف شدهاند، در طول عمر خود اقیانوسهای ماگما را حفظ کردهاند. طبق مقاله، ۹۸ درصد از آنها بهراحتی با جهانهای ماگما توضیح داده میشوند و نیازی به توصیف آنها به عنوان جهانهای هایسین نیست.
برای اثبات ادعای خود، نویسندگان شاخصی به نام «ساحل انجماد» یا Solidification Shoreline توسعه دادهاند. این شاخص دمای مؤثر ستارهای که سیاره به دور آن میچرخد را با «فلکس تابشی» یا instellation flux مقایسه میکند؛ یعنی میزان انرژیای که جو سیاره از همان ستاره دریافت میکند. فلکس تابشی تأثیر مستقیمی بر دمای جو سیاره دارد، در حالی که دمای مؤثر ستاره بهسادگی برای اکثر ستارههایی که سیارههای آنها تحلیل میشد، قابل دسترسی بود. در تفسیر دقیقتر، میشد بخش جرمی پوشش جو سیاره را هم در نظر گرفت؛ یعنی چه سهمی از جرم سیاره در جو آن قرار دارد، اما این داده برای بسیاری از سیارهها موجود نبود.
«ساحل انجماد» یک مرز واضح فراهم میکند تا مشخص شود آیا سیاره حرارت کافی برای حفظ اقیانوس ماگما دارد یا خیر. اگر سیاره «بالای» این خط قرار گیرد، اقیانوس ماگمای خود را حفظ میکند؛ اگر «پایین» خط باشد، گوشته آن با گذر زمان خنک میشود و دیگر جهان ماگما نخواهد بود.
برای تعیین جایگاه سیارهها روی این خط، نویسندگان از مدل PROTEUS استفاده کردند که شرایط داخلی و اقلیمی سیاره را مدلسازی میکند. آنها دریافتند که ۹۸ درصد از هزاران سیاره زیر نپتونی که مدلسازی شدهاند، بالای ساحل انجماد قرار دارند؛ به این معنی که احتمالاً جهانهای ماگما هستند و نه جهانهای هایسین. این سیارهها شایعترین نوع سیارههای فراخورشیدی کشفشده تاکنون محسوب میشوند.
این یافته ممکن است امید بسیاری از اخترزیستشناسانی که به دنبال نشانههای حیات در این جهانها بودند، کاهش دهد، اما مدل ارائهشده ابزار مفیدی برای درک بهتر دینامیک شکلگیری سیارات است. در تکامل هر سیاره فراخورشیدی نیروهای پیچیدهای با یکدیگر تعامل دارند، اما سیارههای زیر نپتونی بهویژه برای ما دشوار قابل فهم هستند، زیرا تنها میتوانیم آنها را از فاصله دور مشاهده کنیم.
با پیشرفت فناوری و جمعآوری دادههای بیشتر درباره این سیارات فراوان، ممکن است بتوانیم سرانجام راهحلی قطعی برای زوالپذیری دادهها پیدا کنیم. تا آن زمان، شاید بهتر باشد چندان روی جهانهای پرآب حساب نکنیم و به جای آن، واقعیتهای شگفتانگیز سیارههای ماگما را بپذیریم. این یافته به ما نشان میدهد که جهانهای فراخورشیدی گاهی بسیار متفاوت از آنچه تصور میکنیم هستند و هر کشف جدید میتواند تصویر ما از کیهان را تغییر دهد.
این تحقیق همچنین اهمیت تحلیل دقیق دادهها و احتیاط در تفسیر آنها را یادآوری میکند. جذابیت خبری و هیجان تفسیرهای آبدار میتواند ما را به اشتباه بیندازد و احتمالاً باعث شود توضیحات سادهتر و علمی نادیده گرفته شوند. بنابراین، علم نجوم همواره نیازمند بررسی دقیق، مدلسازی واقعبینانه و تحلیل شواهد است تا تصویری قابل اعتماد از جهانهای دوردست ارائه دهد.
در نهایت، این مقاله نشان میدهد که حتی وقتی امیدوار به کشف جهانهای قابل سکونت هستیم، حقیقت میتواند بسیار شگفتانگیزتر باشد. سیاراتی که به نظر میرسید میزبان اقیانوسهای آب باشند، در واقع در حال جوشیدن و پر از ماگمای مذاب هستند، و این خود داستانی جدید از تحولات سیارهای و شرایط محیطی در کیهان را روایت میکند.
