تعداد سیارات قابل سکونت در جهان مشخص شد

صد آنلاین | آیا تا به حال به این سوال فکر کرده‌اید که تعداد سیارات قابل سکونت در جهان چقدر است؟

کد خبر: ۱۶۰۱۲۱

تاریخ: ۲۷ فروردين ۱۴۰۴ - ۱۷:۰۳

به گزارش صد آنلاین، آیا تا به حال به این سوال فکر کرده‌اید که تعداد سیارات قابل سکونت در جهان چقدر است؟ در ادامه، بر اساس نظریه‌های مختلف به این پرسش پاسخ می‌دهیم.

اغلب اوقات، داستان‌های علمی‌تخیلی بر این ایده بنا شده‌اند که در گستره‌ی بیکران کیهان، جاهای بسیار زیادی وجود دارند که انسان‌ها یا موجوداتی شبیه به انسان می‌توانند به راحتی در آن‌ها زندگی کنند. برای نمونه، در مجموعه‌های «جنگ ستارگان» و «پیشتازان فضا»، صدها سیاره‌ی پر از موجودات زنده نشان داده شده‌اند که قدم زدن در آن‌ها هیچ خطری ندارد. اما در دنیای واقعی، ما فقط یک جا را پیدا کرده‌ایم که هر موجود زنده‌ای می‌تواند در آن آسوده زندگی کند و آن هم سیاره‌ی زمین است.

آنچه درباره تعداد سیارات قابل سکونت در جهان می‌دانیم

تا به امروز، ما نه تنها هیچ نوع حیات دیگری را پیدا نکرده‌ایم، بلکه هیچ سیاره‌ی دیگری را هم شناسایی نکرده‌ایم. با این حال، این به آن معنا نیست که دنیاهای دیگری که به طور بالقوه توانایی میزبانی از حیات را داشته باشند، وجود ندارند. در ادامه، چندین نظریه درباره تعداد سیارات قابل سکونت در جهان آورده شده است که دید بهتری به ما می‌دهند.

ناحیه گلدیلاکس

یکی از اولین نکاتی که ستاره‌شناسان در جستجوی سیاره‌ مناسب برای حیات مدنظر قرار می‌دهند، جایگاه آن سیاره نسبت به ستاره‌اش است؛ اینکه آیا در محدوده‌ای موسوم به گلدیلاکس (Goldilocks) جای گرفته است یا نه. این نام‌گذاری، از داستان مشهور «گلدیلاکس و سه خرس» اقتباس شده است.

ناحیه گلدیلاکس، فضایی گرداگرد یک ستاره است که در آن، یک سیاره می‌تواند استقرار یابد و شرایط لازم برای وجود آب مایع را داشته باشد. به بیان دیگر، نباید آنقدر داغ باشد که آب بخار شود و نه آنقدر سرد که یخ ببندد. کره زمین، به طور طبیعی، در همین منطقه اعتدال حول خورشید واقع شده است.  البته روش‌های بالقوه زیادی وجود دارد که حیات می‌تواند در محیط‌هایی که برای ما غیرمعمول به نظر می‌رسند، شکوفا شود. با این حال، به منظور یافتن سیاره‌ای قابل سکونت، ما فعلاً بر اصول اولیه‌ای که برای حیات زمینی شناخته شده‌اند، تکیه خواهیم کرد.

این نظریه مطرح شده که امکان وجود حیات در سیاراتی فراتر از محدوده گلدیلاکس، حتی در منظومه شمسی خودمان نیز منتفی نیست. برای نمونه، شاید آب مایع تنها شرط لازم برای حیات نباشد و متان مایع نیز بتواند به طور بالقوه میزبان حیات باشد. تیتان، یکی از قمرهای زحل، سرشار از متان مایع است و فرضیاتی مبنی بر قابلیت میزبانی حیات در آن مطرح شده است. با وجود سرمای بسیار زیادتر نسبت به زمین، در این قمر اجرام مایعی مانند دریاها و رودخانه‌ها مشاهده شده است. هرچند احتمال وجود حیات در آن ضعیف به نظر می‌رسد، تحقیقات بیشتری در این زمینه ضروری است.

منطقه گرگ و میش

ناحیه گلدیلاکس تنها بخش ارزشمند فضا برای جستجو نیست و مفهوم دیگری به نام منطقه گرگ و میش (Twilight Zone) نیز وجود دارد. منطقه گرگ و میش نه در فضای بیکران، بلکه در سطح خود سیاره قرار دارد. این اصطلاح به نوار باریکی از یک سیاره اطلاق می‌شود که به طور جزر و مدی قفل شده است. تصور کنید اگر زمین در حین گردش به دور خورشید، به دور محور خود نمی‌چرخید. در این صورت، سیاره‌ای ثابت داشتیم که یک طرف آن همیشه در تاریکی شب و طرف دیگرش همواره در روشنایی روز بود. درست در میانه این دو، نوار باریکی وجود دارد که منطقه گرگ و میش نامیده می‌شود. در این محدوده، شرایط می‌تواند برای شکل‌گیری و بقای حیات مساعد باشد.

البته این تنها یک گمانه‌زنی است، ولی درست مانند ناحیه گلدیلاکس، این نوار باریک نیز ممکن است توانایی پشتیبانی از حیات را داشته باشد. در کهکشان خودمان، ستارگان متعددی هستند که از خورشید کوچک‌ترند. به همین دلیل، یک سیاره برای اینکه در محدوده قابل سکونت قرار بگیرد، ناگزیر باید به آن ستاره‌ها نزدیک‌تر باشد. اما هنگامی که سیاره‌ای بیش از اندازه به ستاره میزبان خود نزدیک می‌شود، از نظر نیروی جاذبه در موقعیت خود ثابت می‌گردد. این بدان معناست که آن سیاره قادر به چرخش نیست و فقط می‌تواند به دور ستاره بگردد. در نتیجه، یک سمت آن همواره به سوی آن ستاره قرار دارد. این همان سیاره‌ای است که دچار قفل گرانشی شده است. و از آنجایی که چنین سیاره‌ای در ناحیه گلدیلاکس واقع شده، به طور بالقوه آب می‌تواند به شکل مایع وجود داشته باشد، اما فقط در آن نوار باریک و تاریک مرزی.

بر اساس اعداد

با این فرض که یک سیاره تنها در صورت قرارگیری در منطقه گلدیلاکس می‌تواند به‌طور بالقوه میزبان حیات باشد، با چه تعداد سیاره مواجه هستیم؟ منظومه شمسی ما دارای یک سیاره است که ما در آن سکونت داریم. در کهکشان راه شیری، حدود ۳۲۰۰ ستاره تا به حال کشف شده که سیارات به دور آن‌ها می‌چرخند. و در کل جهان هستی چطور؟ احتمالاً تا ۲۰۰ سکستیلیون ستاره وجود دارد که هر کدام دارای منظومه سیاره‌ای مخصوص به خود هستند (یک سکستیلیون برابر است با ۱۰۲۱).

اگر بپذیریم که هر ستاره‌ای حداقل یک سیاره دارد، در این صورت ۲۰۰ سکستیلیون سیاره در جهان وجود خواهد داشت. اما ستاره ما به تنهایی هشت سیاره در مدار خود دارد، که در واقع بیشترین تعداد سیاره‌ای است که تاکنون در اطراف یک ستاره کشف شده است. اگر سایر ستارگان نیز به‌طور متوسط ​​چهار سیاره داشته باشند، آنگاه تعداد سیارات موجود در جهان می‌تواند به ۸۰۰ سکستیلیون برسد.

کمی مقیاس را کاهش دهیم، پژوهشگران تخمین می‌زنند که فقط کهکشان ما ممکن است تا ۳۰۰ میلیون سیاره داشته باشد. این ۳۰۰ میلیون به هیچ وجه یک تخمین خوش‌بینانه نیست، بلکه با در نظر گرفتن این احتمال که تنها هفت درصد از ستارگان مشابه خورشید میزبان سیاراتی با قابلیت سکونت بالقوه هستند. نزدیک‌ترین ستاره به ما، پروکسیما قنطورس، در فاصله ۴.۳ سال نوری قرار گرفته است. با فناوری کنونی، رسیدن به آنجا حدود ۶۳۰۰ سال به طول می‌انجامد. بنابراین، بازدید از سیارات دلخواه ما در آینده‌ای نزدیک برای ما مقدور نخواهد بود.

اگر بخواهیم براساس معادله‌ی دریک پیش برویم، همه‌چیز کمی متفاوت خواهد بود. این معادله را یک اخترشناس به نام فرانک دریک فرمول‌بندی کرده و هدفش هم تخمین تعداد سیاراتی است که می‌توانند میزبان حیات باشند. در این معادله، نرخ متوسط تولد ستارگان در کهکشان ما ضرب در کسری از این ستارگان می‌شود که سیاره دارند. سپس، این عدد در میانگین تعداد سیاراتی ضرب می‌شود که احتمالاً می‌توانند از حیات در اطراف هر ستاره پشتیبانی کنند. در نهایت، این حاصل‌ضرب در طول عمر متوسط یک سیاره‌ی قابل سکونت ضرب می‌گردد. اگر این محاسبات را انجام دهیم، پاسخ نهایی بین ۱.۴ میلیارد تا ۲.۶۵ میلیارد سیاره خواهد بود.

آنچه یک سیاره نیاز دارد

صرف اینکه یک سیاره در منطقه‌ی گلدیلاکس قرار بگیرد، به این معنا نیست که حتماً قابل سکونت است. این ناحیه فقط نشان می‌دهد که آن سیاره در فاصله‌ی مناسبی از ستاره‌ی خود قرار دارد، فاصله‌ای که نه خیلی گرم است و نه خیلی سرد و به طور بالقوه می‌تواند شرایط را برای وجود آب مایع فراهم کند. اما قبل از اینکه حیات بتواند در چنین سیاره‌ای شکل بگیرد، باید جزئیات بسیار بیشتری را موشکافانه بررسی کرد. برای اینکه یک سیاره بتواند میزبان حیات باشد، عوامل متعددی وجود دارند که باید در آن مهیا باشند.

الساندرو موربیدلی، سیاره‌شناس برجسته بر این باور است که برای آنکه سیاره‌ای پذیرای حیات باشد، لازم است هفت فاکتور اساسی در آن وجود داشته باشد. نخستین مورد که پیش‌تر به آن پرداختیم، قرارگیری در فاصله‌ای مناسب از ستاره‌ی میزبان است.

دومین عامل حیاتی، داشتن مدار مناسب است. اگر مدار سیاره به جای آنکه به یک دایره‌ی کامل نزدیک باشد، به شکل بیضی بسیار کشیده باشد، در طول گردش سالانه، دوره‌هایی با تغییرات دمایی شدید تجربه خواهد کرد که احتمال بقای حیات در چنین مدارهایی را بسیار کاهش می‌دهد.

مورد بعدی، پایداری محور چرخشی سیاره است. در مقایسه با زمین، مریخ از محور چرخشی ثابتی برخوردار نیست و همین امر منجر به از دست دادن جو آن شده است. چهارمین عامل، وجود آب است. ترکیب جو نیز به عنوان عامل بعدی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. جو زمین سرشار از نیتروژن و اکسیژن است. اما اگر سیاره‌ای سریع‌تر شکل گرفته باشد، ممکن است جوی غنی از هیدروژن و هلیوم داشته باشد و قادر به پشتیبانی از حیات نباشد.

عامل مهم بعدی، پدیده تکتونیک صفحه‌ای است. شاید به آن توجه نکرده باشید، اما تکتونیک صفحه‌ای به حفظ آب و هوای زمین کمک می‌کند. آتشفشان‌ها گازهای گلخانه‌ای آزاد می‌کنند، باران آن‌ها را از جو می‌شوید و چرخه‌ی دی‌اکسید کربن به این ترتیب ادامه می‌یابد. سیاراتی مانند زهره فاقد این ویژگی هستند.

آخرین عامل، نیاز یک سیاره به میدان مغناطیسی است. این میدان توسط هسته‌ی مذاب و در حال چرخش زمین ایجاد می‌شود. به همین دلیل است که ما از ذرات باردار مرگباری که در فضا سرگردانند محافظت می‌شویم. علاوه بر این هفت مورد، عامل دیگری نیز وجود دارد که در فهرست ذکر نشده اما از اهمیت بسزایی برخوردار است: اجزای سازنده‌ی واقعی حیات. کربن، اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن، فسفر و گوگرد، عناصری هستند که زمینه‌ی آغاز حیات را روی کره‌ی زمین فراهم آوردند.

همچنان که ما به جستجو و شناسایی سیارات جدید ادامه می‌دهیم، دانشمندان در سال‌های متمادی امواج و نشانه‌هایی را از کره زمین به فضا منتشر کرده‌اند. باور آن‌ها بر این است که دست‌کم بیست و نه سیاره که احتمال میزبانی حیات در آن‌ها وجود دارد، تا به امروز سیگنال‌هایی را از زمین دریافت کرده‌اند. حال، باید منتظر بمانیم و ببینیم آیا در نهایت سیاره‌ای مثل زمین کشف خواهد شد که دارای حیات باشد یا خیر. / گجت نیوز