سیارات زهره مانند، جهنم‌های غیرقابل سکونت، کهکشان ما را پر کرده‌اند!

در این مقاله تلاش دانشمندان برای یافتن سیارات قابل سکونت را بررسی می‌کنیم. آن‌ها با دسته‌بندی سیارات به دو دسته «زهره مانند» و «زمین مانند» دریافتند کهکشان ما مملو از سیارات زهره مانند است که به هیچ عنوان برای زندگی مناسب نیستند.

سیاره ناهید را می‌توان «سیاره جهنمی» نامید زیرا جو فوق‌العاده غلیظی دارد، فشار هوا بسیار زیاد است و دمای بالای آن سبب ذوب «سرب» می‌شود. می‌توان گفت ناهید یکی از نامناسب‌ترین شرایط سطحی را در کل منظومه شمسی دارد.

اما با توجه به تعریف استانداردی که برای «منطقه قابل سکونت» به کار برده می‌شود، ناهید در حیطه سیارات مناسب برای زندگی دسته‌بندی می‌شود. در این تعریف فقط میزان نور خورشیدی که به یک سیاره می‌رسد، اهمیت دارد. اگر این نور خیلی زیاد یا خیلی کم باشد، آب مایع نمی‌تواند روی سطح آن تجمع کند و بنابراین سیاره کاندید مناسبی برای حیات نیست.

با توجه به این معیار ساده، ناهید یک سیاره قابل سکونت است. به عبارت دیگر، ناهید از لحاظ نظری، پتانسیل بالایی در ذخیره آب در سطح خود دارد. اما می‌دانیم که اینطور نیست. بنابراین آیا باید تعاریف خود را زیر سوال ببریم؟

تحقیقات جدید که با استفاده از مدل‌سازی‌های سیارات انجام می‌شود، نشان داده است سیارات بی‌شماری شبیه به ناهید در کهکشان ما وجود دارد.

اثر گلخانه‌ای در ناهید

ستاره‌شناسان دقیقا مطمئن نیستند که چه اتفاقی در سطح ناهید آن را به یک جهنم تبدیل کرده است. اما حدس‌هایی در این‌باره وجود دارد.

از آنجایی که این سیاره تقریبا به اندازه زمین است و تقریبا در یک زمان یکسان با آن تشکیل شده است، بسیاری از دانشمندان و ستاره‌شناسان عقیده دارند ناهید با شرایطی دقیقا مشابه زمین متولد شد و تقریبا دربردارنده همان اجزای مهم مانند کربن، اکسیژن، سیلیکون، آب و غیره است. به احتمال بسیار زیاد، ناهید در ابتدا مملو از دریاهای بزرگ بود. اما اوضاع دچار تغییر شد.

برخی عقیده دارند یک دوره طولانی آتشفشان‌های فعال جو ناهید را تا این حد تغییر داده است. شاید این مسئله ناشی از تکامل خورشید بود که روشنایی فزاینده سبب تبخیر آب روی سطح شد. احتمال اینکه فرآیند دیگری مسبب این تغییر باشد نیز، وجود دارد.

فارغ از آنکه چه فرآیندی ناهید را به این حالت رسانده است، اخترشناسان عقیده دارند این سیاره تحت تاثیر یک اثر گلخانه‌ای قرار گرفته است. با هر افزایش فشار اتمسفر، دما نیز افزایش می‌یابد.

همین امر سبب می‌شود گازهای بیشتری وارد جو شوند و با یکدیگر اندرکنش کنند. این اندرکنش جو را به حدی تضعیف کرد که درنهایت زهره هیچ محافظی در برابر تشعشعات خورشیدی نداشت. همین امر سبب شد تا تمام تشعشعات خورشید را به خود جذب کند. در نتیجه، اقیانوس‌ها خشک شدند.

جهان هستی

همانطور که می‌دانید در هر منظومه تعدادی سیاره به دور یک ستاره در گردش هستند - همانند زمین به دور خورشید. در جستجوی سیارات قابل سکونت، اولین قدم ما شناسایی سیاراتی است که در فاصله مناسبی از ستاره اصلی منظومه خود قرار دارند - دانشمندان این نکته را با اشاره به میزان فاصله زمین تا خورشید تحلیل می‌کنند زیرا زمین به عنوان میزبان حیات در عالم شناخته می‌شود.

ممکن است فرض کنید اشکال دیگری از زندگی در عالم وجود دارد، اما حیات زمین تنها شکل زندگی است که برای ما قابل تشخیص است.

درحال حاضر گروهی از محققان تلاش کرده‌اند تا تفاوت میان سیارات زمین مانند و سیارات زهره مانند را دریابند. در مقاله‌ای که اخیرا در «arXiv» به چاپ رسید، آن‌ها از یک مدل نسبتا ساده برای بررسی جو سیارات و تشعشعات موجود استفاده کردند.

محققان در ابتدا میزان گازهای مخلوط موجود در جو هر سیاره را دقیقا همانند زمین در نظر گرفتند – عمدتا نیتروژن با مقدار کمی دی‌اکسید کربن. سپس به آرامی مقدار دی‌اکسید کربن را افزایش دادند تا تغییرات جو سیاره را بررسی کنند. آن‌ها همچنین این تغییرات را در بلند مدت نیز زیر نظر گرفتند.

هنگامی که مدل‌ها به شرایط حاد دمایی رسیدند – دقیقا همانند تئوری مطرح شده برای زهره – فرار گازها آغاز شد و سیارات به عاقبت زهره دچار شدند. دانشمندان این سیارات را «زهره مانند» نامیدند.

از سوی دیگر، اگر شرایط جوی برخی سیارات به نحوی بود که گازها جو را ترک نمی‌کردند و دمای سطح سیاره به شدت افزایش پیدا نمی‌کرد، آن سیاره را «زمین مانند» می‌نامیدند و آن را قابل سکونت می‌دانستند.

محققان در این مطالعه دریافتند سیارات زهره مانند در کهکشان ما به وفور یافت می‌شوند و به عبارت دیگر، منطقه بزرگ غیرقابل سکونتی را در این ناحیه از کیهان ایجاد کرده‌اند.

ستارگان نوع «F» که جرمی بین 1 تا 1.4 برابر خورشید دارند، بهترین عملکرد را داشتند و تقریبا 40% از سیارات آن‌ها قابل سکونت است. ستارگان کوتوله قرمز کوچک بدترین عملکرد را داشتند زیرا آن‌ها بیشترین تابش را در طیف فروسرخ دارند.

با این‌حال، دانشمندان ناامید نمی‌شوند و تلاش دارند تا این سیستم‌های پیچیده را با ساده‌ترین مدل‌ها توضیح دارند.