از میان هزاران سیاره فراخورشیدی که کشف شده اند، ابرمینها متداولترین نوع سیاره هستند. ابرزمین به سیاره های بزرگتر از زمین و کوچکتر از نپتون گفته می شود. برخی از این سیاره‌ها در کمربند حیات ستاره‌های خود قرار دارند. شرایط آن‌ها برای جریان آب سطحی مساعد است.

اما آیا این سیاره‌های فراخورشیدی عظیم و سنگی می‌توانند پایداری را برای حیات حفظ کنند؟ یا حیات تنها محدود به سیاره های کوچک تر مثل زمین است؟ تنها با رصدهای آینده می‌توانم به پاسخ جامعی برای این پرسش‌ها رسیدم. اما در حال حاضر آن‌ها فرصت‌های خوبی برای کاوش درباره موقعیت حیات و یافتن خانه‌های جدید هستند.

تعریف سکونت‌پذیری

در درجه اول باید معنی سکونت‌پذیر را به‌صورت شفاف تعریف کنیم، زیرا برخی از دنیاهای ناآرام منظومه‌ای شمسی بسیار فراتر از محدوده‌های عادی می‌دانیم، قرار دارند. از طرفی هیچکدام از سیاره‌های شناخته شده کاملاً مشابه زمین منطقه است.

سیاره‌های سنگی کوچک دیگر در منظومه‌ای شمسی مثل مریخ یا عطارد، زمین‌هایی بایر یا مانند. زهره سطحی جهنمی دارند. غول‌های گازی هم دارای جوی ضخیم و غلیظ هستند که قطعاً از این دسته‌بندی حذف می‌شوند. با این‌حال برخی از قمرهای منجمد این دنیاها دارای منابعی غنی از آب مایع زیر پوسته‌های سخت خود هستند و می‌توانند منبعی برای حیات در منظومه‌ای شمسی باشند. اما در این بحث، بهتر است نگاه را به دنیاهای مشابه زمین خود را محدود کنیم.

در بررسی های ابرزمین باید به جستجوی سیاره ها بپردازیم که شباهت های بسیاری از دنیا به زمین دارند. برای مثال این سیاره‌ها باید در کمربند حیات ستاره‌ای خود قرار بگیرند تا علاوه بر آن برای داشتن شرایط مطلوب، دارای اتمسفری با ضخامت متوسط ​​نیز باشند.

این سیاره‌ها باید از جریان آب سطحی که زیر پوسته‌های منجمد به دام نیفتاده یا تبخیر می‌رسد، می‌بایست در نهایت با داشتن میدان مغناطیسی درمقابل بادهای ستاره‌ای از اتمسفر و جریان آب مایع خود محافظت کنند. به‌طور قطع، کیفیت‌های دیگری را باید در فهرست دنیای میزبان حیات قرار داد؛ اما بدون شرایط پایه‌ای فوق، احتمال رشد فرازمینی این است که این ویژگی‌ها نقاط شروع خوبی هستند.

تصویرسازی هنرمند از سیاره ابرزمین

تصویرسازی هنرمند از یک ابرزمین

سیاره های با اندازه مناسب را انتخاب کنید

ستاره‌شناس‌ها معمولاً دنیای ابرها را هر سیاره‌ای بین زمین تا ده برابر سنگین‌تر از آن تعریف می‌کنند. از طرفی به باور ستاره‌شناس‌ها برخی از سیاره‌های ابرزمین از سیاره‌های مینی‌نپتون بزرگ‌تر هستند، همان تفاوت‌هایی هستند که می‌توانند تأثیر زیادی بر سکونت‌پذیری آن‌ها داشته باشند. واضح است سیاره های با نزدیک به زمین، به دلیل شباهت به سیاره ما، شانس سکونت پذیری بیشتر دارد. سیاره‌ای ابرزمینی که از اندازه‌گیری به نپتون نزدیک است، احتمالاً محیط جذابی برای یافتن حیات نخواهد بود زیرا نپتون به‌طورکلی، کمتر شفاف‌سازی فوق سکونت‌پذیر نیست.

هرچقدر جرم سیاره‌ای سنگی بیشتر باشد، هسته‌ای آن به دلیل افزایش گرانش، عملکرد بهتری در حفظ اتمسفر ضخیم و گازی خواهد داشت. در نهایت در صورتی که اتمسفر سیاره بیش از حد افزایش پیدا کند بهتر است آن را در گروه غول گازی قرار داد نه سیاره‌های سنگی. متأسفانه هنوز مرزی بین این دو وجود ندارد اما ابرزمین‌ها می‌توانند این شکاف را انجام دهند.

اینجا است که مشخص می شود. اگر سیاره‌های بیش‌ازاندازه به ستاره‌ی میزبان خود نزدیک باشد، فقط به اندازه‌هایی که در حرارت ستاره پخته می‌شود، توجه کنید. برای مثال سیاره‌ای ابرزمین 55 Cancri e را در نظر بگیرید که در فاصله‌ی 55 سال نوری از زمین قرار دارد. جرم این سیاره هشت برابر جرم زمین است اما به دلیل فاصله‌ی نزدیک به ستاره‌ای خود به گوی سنگی مذاب تبدیل شده است. از سوی دیگر، سیاره‌ی TOI 270c کوچکتر است اما آن جرم آن هفت برابر جرم زمین است. این سیاره به‌قدری از ستاره‌ای والد خود دور است که به سیاره‌های گازی تبدیل می‌شود و بیشتر به سیاره‌های مینی‌نپتون شباهت دارد.

رقبا

در نهایت، سیاره‌ای ابرزمین سکونت‌پذیر باید مقصدی مناسب باشد. البته ستاره‌شناس‌ها هنوز اطلاعات کمی درباره سیاره‌های فراخورشیدی دارند. برای مثال Gliese 581c را در نظر بگیرید که تنها در فاصله ۲۰ سال نوری از زمین قرار دارد. جرم این سیاره‌ای فراخورشیدی 5.5 برای جرم زمین است و در کمربند حیات ستاره‌ای خود را دارد. اما ستاره‌شناس‌ها تنها جرم آن‌ها را می‌دانند و اطلاعی از شعاع سیاره ندارند درنتیجه نمی‌توانند چگالی سیاره را تعیین کنند. این سیاره در چنین جرم و مداری می‌تواند یک دنیای متداول سنگی یا از آهن یکپارچه ساخته شده باشد. شاید هم دنیای گازی کوچک یا حتی از الماس تشکیل شده باشد.

مقاله مرتبط:

میدان مغناطیسی سیاره های ابرزمین هم در حد حدس و گمان است. به باور دانشمندان، سیاره‌های بزرگ‌تر از زمین احتمالاً دارای میدان مغناطیسی قوی هستند، اما هنوز نمی‌توانم با قطعیت در اینباره نظر داد. برای مثال با زمین و زهره هر دو تقریباً هم اندازه هستند، تنها زمین دارای میدان مغناطیسی قوی است.

شاید بهترین کاندید ابرزمین سکونت‌پذیر، سیاره‌ای LHS 1140b باشد که در مدار ستاره‌ای از نوع کوتوله‌ای سرخ در فاصله ۴۹ سال نوری از زمین قرار دارد. این سیاره ۶۰ درصد بزرگ‌تر از زمین و ۶٫۴۸ برابر سنگین‌تر از آن است. این سیاره در فاصله‌ای نسبتاً نزدیک از ستاره‌ی خود قرار دارد و دوره مداری آن ۲۵ روز است. اما از آنجاکه ستاره‌ی میزبان، از نوعی کوتوله‌ی سرخ سرد است، سیاره در کمربند حیات ستاره‌ای می‌گیرد.

مدل‌های نرم‌افزار جوی LHS 1140b، این سیاره می‌تواند جوی ضخیم را حفظ کند و احتمالاً از اقیانوس‌های موجود در آب باشد. تنها مشاهدات دقیق احتمالی با ابزارهایی مثل تلسکوپی فضای جیمز وب می‌تواند سکوپذیری این سیاره را تعیین کند. در شرایط فعلی این سیاره احتمالاً بزرگ‌ترین سیاره‌ای است که می‌تواند حیات داشته باشد.

اگر دوست داشتی امتیاز دادن یادت نره!