شناسایی حیات از روی صفحات تکتونیکی سیارات بیگانه!

بیگ بنگ: سیاره‌هایی که در نزدیکی ستاره‌های کوتوله سرخ می چرخند، شاید صفحات تکتونیکی پویا داشته باشند؛ این کار آنها را به مکان‌های خوبی برای پشتیبانی از حیات تبدیل می کند.

RedDwarfandPlanetبه گزارش بیگ بنگ، احتمالا بخاطر مسابقه طناب‌کشی گرانشی، سیاره‌ای که در نزدیکی یک کوتوله سرخ می چرخد، از صفحات تکتونیکی قدرتمندی برخوردار باشد. لذا احتمال پیدایش حیات در آن سیاره افزایش پیدا می کند. جابجایی، لغزش و برخورد صفحات تکتونیکی نقش قابل توجهی در پیدایش و تکامل حیات در زمین داشت. چنین فعالیت تکتونیکی منجر به ایجاد آتش فشان هایی شد که دی اکسیدکربن و سایر گازها را به هوا منتشر کرد. باران، این گازها را به زمین انتقال داد. به واسطه حرکت صفحات، این گازها به درون زمین هم راه یافتند. این چرخه برای میلیاردها سال باعث تعدیل آب و هوا شده و ثبات دمایی را به ارمغان آورده است. در نهایت، همه این عوامل دست به دست هم دادند تا حیات در زمین جاری گردد.

صفحات تکتونیکی در هیچ کدام از سیاره‌های منظومه شمسی دیده نشده‌اند، اما حالا دانشمندان بر این باورند که شاید راه متفاوتی برای ایجاد پوسته فعال در سیاره‌های بیگانه وجود داشته باشد. به نظر آنان، سیاره‌ای که در نزدیکی ستاره میزبانش به گردش می پردازد، می تواند تنش‌های ناشی از کشش گرانشی آن ستاره میزبان تجربه کند. آن تنش‌ها، پوسته بیرونی را تضعیف کرده و زمینه را برای ایجاد صفحات تکتونیکی فراهم می آورند؛ مشابه همان چیزهایی که در زمین مشاهده شده است. آن پروسه می تواند احتمال گسترش حیات را در چنین سیاره‌هایی افزایش بدهد.

«زانازی» و «آموری تریاد» به ترتیب اخترفیزیکدانِ دانشگاه تورنتو و اخترشناسِ دانشگاه بیرمنگام انگلیس با انتشار یافته‌های خود در مجله‌ای معتبر، اظهار کردند: «ما اولین افرادی هستیم که این محاسبه را به سایر منظومه‌های سیاره‌ای تعمیم می دهیم. نحوه تاثیرگذاری تنش بر پوسته یک سیاره توسط ستاره‌ای در فاصله نزدیک، مشابه همان روشی است که ماه از آن برای ایجاد جزر و مد در اقیانوس‌های زمین استفاده می کند. نیروی گرانشی ماه آن قدر قوی نیست که بتواند صفحات تکتونیکی ایجاد کند، اما یک ستارۀ نزدیک به سیاره، می تواند از پس این کار بر بیاید.»

«بردفورد فولی» زمین‌شناس دانشگاه پنسیلوانیا بیان کرد: «برای دستیابی به صفحات تکتونیکی، به نیروهای جزر و مدی نیاز است تا در زمان‌های زمین‌شناسی عمل کنند و قدرت کافی برای تضعیف پوسته داشته باشند. اگر ستارۀ میزبانِ یک سیاره، پوسته آن را گسترش داده و دچار انعطاف می کند، صفحات می توانند ایجاد گشته و شروع به حرکت کنند.»

goldilocks world hبا این حال، اکثر ستاره‌ها به قدری درخشان می سوزند که سیاره نزدیک آنها که صفحات تکتونیکی جزر و مدی را تجریه می کند، به دلیل دمای شدید نمی تواند از حیات پشتیبانی کند. ستاره‌های کوتوله سرخ کم فروغ شرایط بهتری را رقم می زنند، زیرا دامنه فاصله‌ای که در آنها یک سیاره جزر و مدهای ناشی از ستاره را تجربه می کند، با فاصله ناحیه قابل سکوت دچار هم‌پوشانی می شود. ناحیه قابل سکونت به ناحیه اطراف یک ستاره گفته می شود که بسیار سرد یا بسیار گرم نیست و امکان پایداری آب مایع در قسمت سطح را فراهم می آورد.

اما همۀ ستاره‌هایی که در نزدیکی این ناحیه قرار دارند، نمی توانند از حیات پشتیبانی به عمل بیاورند. تنش‌های جزر و مدی باید برخی صفحات را مجبور به حرکت تدریجی در زیر صفحات دیگر کنند. این فرایند را اصطلاحا همرفتی نامگذاری کرده‌اند. برای اینکه این اتفاق روی بدهد، باید تنش‌ها متغیر باشند. اگر همیشه یک سمت سیاره روبروی ستاره میزبان نباشد، این اتفاق می تواند روی دهد.

زانازی و تریاد بیش از ۴۰ سیاره بالقوه با خصوصیات ضروری شناسایی کردند. اکثر این سیاره‌ها توسط اخترشناسانی کشف شده‌اند که در این راستا از تلسکوپ فضایی کپلر ناسا استفاده کرده‌اند. در این لیست، سیاره‌هایی که به دوره ستاره تراپیست-۱ هم می گردند را باید گنجاند. تراپیست-۱ ستاره کوتوله سرخ بسیار سردی است که اخیرا اخترشناسان اعلام کردند با ۷ سیاره محاصره شده است.

اکثر این ۴۰ سیارۀ شناسایی شده که به دور ستاره‌های کوتوله سرخ می چرخند، در کمتر از ۱۰ روز یک دور کامل به دور ستاره‌های میزبان خود می چرخند. با اشاره به اینکه اتمسفر سیاره ناهید در گذشته مملو از دی اکسیدکربن شد و زمینه را برای تبخیر اقیانوس‌های آن فراهم کرد، زانازی گفت: «اگر این سیاره‌ها صفحات تکتونیکی داشته باشند، راهی برای ثبات مقدار دی اکسیدکربن در اتمسفر سیاره عرضه می شود و این اجازه به سیاره داده نمی شود تا دچار اثر گلخانه‌ای شود.»

exoplanet ngts b xlتلسکوپ‌هایی نظیر «تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا» و «تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا» در شمال شیلی که قرار است در دهه ۲۰۲۰ میلادی وارد فاز عملیاتی شوند، به کاوش اتمسفر سیاره‌های دوردست خواهند پرداخت تا نشانه‌هایی از علائم حیات را بیابند؛ مثل نشانه‌هایی از آتشفشان‌ها و سولفور اکسید. اما چون آتشفشان‌ها در آن سیاره‌ها وجود دارند لزوما به این معنا نیست که اخترشناسان خواهند توانست آن را تشخیص بدهند.

«لیزا کالتنگر» اخترشناسِ دانشگاه کورنل در نیویورک اظهار داشت: «سولفور دی اکسید به خوبی از اتمسفر پاک می شود؛ پس به آتشفشان‌های شدید و انفجاری نیاز هست تا سولفور دی اکسید را تا ارتفاع زیادی به بالا پرتاب کند. پس از فوران، سولفور دی اکسید معمولا پراکنده شده و در طول چند ماه از اتمسفر ناپدید می گردد.»

سیاره‌هایی که میزبان حیات هستند، به ویژه آنهایی که از منظومه شمسی قابل تشخیص هستند، احتمالا کسری از همه سیاره‌های سکونت یافته را تشکیل می دهند. محققان در پایان گفتند: «ما خود را به یافتن گاز در اتمسفر محدود کرده‌ایم، اما حیات می تواند در زیر زمین یا در اقیانوس هم گسترش پیدا کند. تحقیقات جدید ما نشان می دهد که شناسایی شواهدی از فعالیت آتشفشانی در یک سیاره در نزدیکی یک کوتوله سرخ هم می تواند نشانه خوبی از فعالیت تکتونیکی باشد و هم نشان از احتمال بالای حیات فرازمینی باشد.» اصل این مقاله در مجله Inside Science منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: astronomy.com

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *