مطالعه جدید ناسا، درک دانشمندان از سیارات فراخورشیدیِ کاندید میزبانی از حیات را افزایش می‌دهد.
یوکا فوجی (Yuka Fujii) از محققان مؤسسه تحقیقات فضایی گودارد ناسا گفت: با استفاده از مدلی که شرایط جوی را به صورت واقع‌بینانه‌تری شبیه‌سازی می‌کند، موفق به کشف فرآیند جدیدی شدیم که سکونت‌پذیری سیارات فراخورشیدی (exoplanets) را کنترل می‌کنند. این فرآیند به شناسایی سیارات جدید کمک شایانی می‌کند.
مدل‌های قبلی، شرایط جوی را در امتداد یک بعد – عمودی – شبیه‌سازی می‌کردند؛ اما در مطالعه جدید، از مدلی استفاده شد که شرایط جوی را در هر ۳ بعد محاسبه می‌کرد.
محاسبه شرایط جوی در هر ۳ بعد این امکان را برای دانشمندان فراهم کرد تا جریان جوی و ویژگی‌های خاص این جریان را شبیه‌سازی کنند؛ امکانی که در مدل‌های یک‌بعدی به فراهم نبود. این امکان، به محققان کمک می‌کند تا زمان رصدی کافی برای بررسی سکونت‌پذیری سیارات فراخورشیدی اختصاص دهند.
تصویر: NASA
وجود آب به شکل مایع برای میزبانی از حیات ضروری است؛ بنابراین یک سیاره بیگانه زمانی به طور بالقوه قابل سکونت تلقی می‌شود که دمای آن، شرایط را برای وجود آب برای مدت‌زمان کافی (میلیاردها سال) فراهم کند.
اگر یک سیاره فراخورشیدی از ستاره اصلی بسیار دور باشد، هوای سیاره بسیار سرد خواهد بود و اقیانوس‌های موجود بر آن، یخ می‌زند. اگر سیاره به ستاره میزبان بسیار نزدیک باشد، (با توجه به گرمای شدید) آب موجود در اقیانوس‌ها تبخیر می‌شوند.
این اتفاق زمانی می‌افتد که بخار آب به لایه‌ای در جو فوقانی موسوم به استراتوسفر (stratosphere) رسیده و از طریق نور ماوراء بنفش، به عناصر تشکیل‌دهنده (هیدروژن و اکسیژن) تجزیه می‌شود. اتم‌های هیدروژن فوق‌سبک می‌توانند به فضا بگریزند.
سیارات در طول فرآیند تبخیر اقیانوس‌ها، بدلیل استراتوسفر مرطوب خود، وارد حالت گلخانه‌ای مرطوب (moist greenhouse) می‌شوند.
مدل‌های قبلی پیش‌بینی کرده بودند که دمای طولانی‌مدت سطح باید بیش از مقدار آن بر روی زمین – ۶۶ درجه سانتیگراد – باشد. این دما می‌تواند نیروی طوفان‌های پرقدرت را تأمین کند؛ با این حال، مشخص است که این طوفان‌ها، دلیل رسیدن بخار آب به استراتوسفر برای وارد شدن سیاره به حالت گلخانه‌ای مرطوب نیستند.
فوجی تأکید کرد: نقش مهمی برای نوعی از تابش منتشرشده توسط یک ستاره، و تأثیر آن بر جریان جوی یک سیاره فراخورشیدی برای ایجاد حالت گلخانه‌ای مرطوب کشف کردیم. در سیارات فراخورشیدی که در مدار نزدیک به ستاره میزبان خود درحال چرخش هستند، گرانش ستاره به اندازه کافی قوی خواهد بود تا سرعت چرخش سیاره را آهسته کند. این مسأله باعث می‌شود که یک سمت سیاره همیشه رو به ستاره – روز ابدی (eternal day) – و سمت دیگر پشت به ستاره – شب ابدی (eternal night) – باشد.
مطالعه جدید به محققان کمک می‌کند که سیارات فراخورشیدی با بیشترین احتمال میزبانی از حیات را شناسایی کنند. با اطلاع از دمای یک ستاره، می‌توان تخمین زد که آیا سیارات نزدیک به ستاره میزبان، از پتانسیل داشتن حالت گلخانه‌ای مرطوب برخوردار هستند یا خیر.
نتایج این مطالعه در Astrophysical Journal منتشر شد.
مترجم: معصومه سوهانی
منبع: سیناپرس – برگرفته از: sciencedaily