کشف سیارهای سنگی که زمانی جو داشت؛ اما ستاره والدش آن را نابود کرد
اگر سیارهای در ابعاد زمین را در مدار نزدیک به یک ستاره از نوع کوتوله‌ی M (کوتوله‌ی سرخ) قرار دهید چه اتفاقی رخ خواهد داد؟ این پرسش فراتر از یک پرسش آکادمیک است زیرا کوتوله‌های M از فراوان‌ترین ستاره‌هایی هستند که می‌شناسیم. گروهی از پژوهشگرها با بررسی سیارهای به نام GJ 1252b به پاسخی برای پرسش فوق رسیدند که چندان هم جالب نیست.
ازآنجاکه این سیاره در مدار نزدیک به ستاره‌اش قرار دارد، گرمای زیادی را دریافت می‌کند؛ اما این مجاورت به طریق دیگری مهلک است. به گفته‌ی میشل هیل، اخترفیزیک دان دانشگاه کالیفرنیا ریورساید و یکی از مؤلفان مقاله‌ی مرتبط با سیاره‌ی GJ 1252b:
فشار ناشی از پرتوهای ستاره به‌قدری شدید است که می‌تواند جوّ یک سیاره را از بین ببرد.
سیاره‌ی یادشده در فاصله‌ی ۶۵ سال نوری از زمین قرار دارد و هر ۲۴ ساعت زمینی مدار ستاره‌ی خود را کامل می‌کند. گرمای ناشی از ستاره این سیاره را سکونت‌ناپذیر ساخته است.
تصویرسازی نابودی جوّ سیاره در مجاورت ستاره‌اش
چنین شرایطی تفاوت چندانی با شرایط عطارد در منظومه‌ی شمسی ندارد. هیچ جوی وجود ندارد و این سیاره به‌صورت مکرر در چرخش خود به دور خورشید دچار گرمایش و سرمایش می‌شود. در واقع حتی زمین هم بخش کوچکی از جوّ خود را به دلیل فعالیت‌های خورشیدی از دست می‌دهد.
بااین‌حال فعالیت‌های آتشفشانی و دیگر رویدادها باعث بازگشت گازها به جوّ زمین می‌شوند. زمین سیارهای خوش‌شانس است؛ اما سیاره‌هایی مانند عطارد و GJ 1252b چنین اقبالی را ندارند و این تفاوت مفاهیم برجسته‌ای را برای جست‌وجوی حیات در دنیاهای سکونت‌پذیر به‌دنبال خواهد داشت.
ستاره کوتوله M چیست؟
تنها در راه شیری، میلیون‌ها میلیون ستاره از نوع کوتوله‌ی M (کوتوله‌ی سرخ) وجود دارند. اندازه‌ی این ستاره‌ها از یک‌دهم تا دوسوم جرم خورشید متغیر است. این ستاره‌ها می‌توانند فعال باشند و شراره‌ها و فوران‌هایی را به سمت منظومه‌های خود منتشر کنند. اغلب این ستاره‌ها حداقل یک سیاره در کمربند حیات خود دارند و سیاره‌های دیگرشان در فواصل متفاوتی از آن‌ها قرار دارند.
جست‌وجوی حیات در سیاره‌های اطراف کوتوله‌های سرخ دشوار است. فعالیت ستارهای بخش زیادی از جوّ و هر شانس برای رشد حیات را روی چنین سیاره‌هایی از بین میبرد. ازآنجاکه کوتوله‌های M بسیار فراوان هستند، جست‌وجوی حیات سیاره‌هایی با پتانسیل سکونت‌پذیری بالا دشوار می‌شود. به‌طورکلی خبرهای جالبی درباره‌ی سیاره‌هایی مثل GJ 1252b وجود ندارد. هیلز می‌گوید:
ممکن است شرایط این سیاره، نشانه‌ی بدی برای سیاره‌های دیگر در اطراف کوتوله‌های سرخ باشد، حتی اگر این سیاره‌ها در فاصله‌ی دورتری از ستاره‌ی خود قرار داشته باشند. به هر صورت، ادامه‌ی جست‌وجوها را باید با تلسکوپ فضایی جیمز وب انجام دهیم که به چنین سیاره‌هایی نگاه می‌کند.
- سیاره‌های ابرزمین بزرگ‌تر، رایج‌تر و سکونت‌پذیرتر از زمین هستند
- ستاره‌شناسان دو سیاره ابرزمین را در فاصله ۱۰۰ سال نوری شناسایی کرده‌اند
حتی اگر کوتوله‌های M، قاتلان جوّ سیارهای باشند، نباید ناامید شد. برای مثال تعداد زیادی از ۵۰۰۰ ستاره‌ی مجاورت زمین از نوع کوتوله‌ی M هستند. حتی اگر تعداد زیادی از این ستاره‌ها سیاره‌های خود را به دنیاهایی سکونت‌ناپذیر تبدیل کنند، حداقل ۱۰۰۰ ستاره (که تمام آن‌ها از نوع کوتوله‌ی M نیستند) می‌توانند شرایط مناسب حیات را روی دنیاهای خود مهیا کنند. هیل باور دارد:
اگر سیارهای به اندازه‌ی کافی از یک کوتوله‌ی M دور باشد، می‌تواند جوّ خود را حفظ کند. نمی‌توان هنوز با قطعیت نتیجه گرفت که تمام سیاره‌های سنگی در اطراف این ستاره‌ها به سرنوشت عطارد دچار شده‌اند. پس من خوشبین می‌مانم.
جست‌وجوی جوّ GJ 1252b
موقعیت GJ 1252b و شواهد علمی آن جذاب هستند. ستاره‌شناسان از داده‌های تلسکوپ فضایی اسپیتزر برای ارزیابی پرتوهای فروسرخ این سیاره براساس مسدود شدن نور ستاره استفاده کردند. براساس یافته‌ها، پرتوهای ستارهای سیاره را دربرگرفتند. دمای سطح سیاره در طول روز تقریباً ۱۲۲۷ درجه‌ی سانتی‌گراد است. دمایی که برای ذوب طلا، نقره و مس کافی است.
این گرما با‌‌توجه‌‌‌به فشار اندک، دانشمندان را به این نتیجه رساند که سیاره‌ی یادشده هیچ جوی ندارد؛ در‌صورتی‌که این سیاره جوّی کربن‌دی‌اکسیدی داشت گرمای سطح را به‌دام می‌انداخت و مانند پتویی سطح سیاره را می‌پوشاند. بااین‌حال، سیاره‌ی GJ 1252b چندان خوش‌شانس نیست. استفن کین، اخترفیزیک‌دان UCR و یکی از مؤلفان این پژوهش، دراین‌باره می‌گوید:
حتی اگر سیاره‌ی GJ 1252b به اندازه‌ی ۷۰۰ برابر زمین کربن داشت بازهم اثری از جوّ در آن وجود نداشت. ممکن بود در ابتدا جوی به وجود بیاید؛ اما درنهایت از بین می‌رفت.
در‌صورتی‌که پژوهش یادشده برای مجموعه‌ای از کوتوله‌های M صحت داشته باشد، جست‌وجوی حیات و سیاره‌های سکونت‌پذیر به جهان‌های واقع در اطراف ستاره‌های پایدارتر معطوف خواهد شد.
