نشت هلیوم از یک سیاره فراخورشیدی؛ سرنخی برای جستجوی حیات

سیاره LHS 1140b یک سیاره فراخورشیدی است که احتمالا ماهیتی سنگی دارد و در منطقه قابل سکونت ستاره خود قرار گرفته است. این منطقه، فاصله ای از ستاره است که در شرایط مناسب می تواند امکان وجود آب مایع را روی سطح سیاره فراهم کند. به همین دلیل، LHS 1140b یکی از اهداف جذاب در جستجوی جهان های بالقوه قابل سکونت است.
اخترشناسان نشانه هایی از فرار هلیوم از جو این سیاره مشاهده کرده اند. این یافته می تواند به وجود یک جو ثانویه و نسبتا پایدار اشاره کند. با این حال، مشاهده دوم نتوانست هلیوم را تایید کند، بنابراین نتیجه هنوز قطعی نیست.
سیاره LHS 1140b به دور یک کوتوله سرخ کم نور در صورت فلکی قیطس می چرخد. ستاره میزبان آن حدود یک پنجم جرم خورشید را دارد و حدود ۳۰۰ برابر کم نورتر از خورشید است. این سیاره نخستین بار در سال ۲۰۱۷ شناسایی شد و مشاهدات بعدی نشان دادند که جرمی بیش از پنج برابر زمین و قطری حدود ۱.۷ برابر زمین دارد.

جو اولیه یا ثانویه؟
مشاهدات قبلی با تلسکوپ فضایی جیمز وب وجود یک جو غنی از هیدروژن را رد کرده بودند. چنین جوی که همزمان با شکل گیری سیاره ایجاد می شود، «جو اولیه» نام دارد و سیارات سنگی معمولا آن را در مراحل ابتدایی زندگی خود از دست می دهند.
از این رو، اگر وجود هلیوم در LHS 1140b تایید شود، ممکن است نشانه ای از یک جو ثانویه باشد. این نوع جو می تواند برای مدت بسیار طولانی تری باقی بماند و ترکیب آن تحت تاثیر فرایندهای زمین شناسی، شیمیایی و حتی زیستی تغییر کند. جو زمین نیز نمونه ای از یک جو ثانویه است که میلیاردها سال تکامل یافته است.

ابرزمین یا مینی نپتون؟
یکی از پرسش های مهم درباره LHS 1140b این است که آیا واقعا یک ابرزمین سنگی است یا یک سیاره زیرنپتونی با جوی قابل توجه.
دانشمندان هنوز پاسخ روشنی برای این پرسش ندارند، زیرا در منظومه شمسی نمونه نزدیکی از چنین سیاراتی نداریم. با این حال، سیارات زیرنپتونی ظاهرا از رایج ترین انواع سیارات در کهکشان هستند و شناخت آنها می تواند به درک بهتر نحوه شکل گیری و تکامل سیارات کمک کند.
اگر LHS 1140b یک سیاره سنگی شبیه زمین با جوی قابل تشخیص باشد، کشف آن اهمیت زیادی خواهد داشت، به ویژه به دلیل قرار گرفتن در منطقه قابل سکونت.

آیا این سیاره می تواند میزبان حیات باشد؟
قرار گرفتن در منطقه قابل سکونت به تنهایی به معنای قابل سکونت بودن یک سیاره نیست. دمای تعادلی LHS 1140b، در صورت جذب کامل تابش ستاره، حدود ۳۰- درجه سانتی گراد برآورد می شود. یک جو ضخیم می تواند از طریق اثر گلخانه ای این سیاره را گرم تر کند، اما برخی مدل های واقع گرایانه تر دمایی حدود ۹۰- درجه سانتی گراد را نیز محتمل می دانند، دمایی نزدیک به شرایط مریخ امروزی.
بنابراین هنوز نمی دانیم شرایط سطح این سیاره چگونه است و آیا آب مایع یا محیط مناسبی برای حیات در آن وجود دارد یا نه.
این پژوهش تنها دومین مورد از شناسایی احتمالی جو در اطراف یک سیاره نسبتا شبیه زمین است. نخستین مورد مربوط به سیاره فراخورشیدی Gliese 1214b بود. با این حال، نتیجه درباره LHS 1140b هنوز بسیار مقدماتی است، زیرا مشاهده دوم وجود هلیوم را تایید نکرد و بخشی از محاسبات مربوط به شرایط سطح سیاره نیز بر فرضیات تاییدنشده تکیه دارد.
با وجود این محدودیت ها، این پژوهش گامی مهم در مسیر طیف سنجی جو سیارات بالقوه قابل سکونت محسوب می شود.

طبیعت باید قواعد را به ما بیاموزد
هدف نهایی، شناسایی حیات از طریق نشانه های شیمیایی موجود در جو سیارات فراخورشیدی است. اما هنوز نمی دانیم کدام مولکول ها می توانند به طور قابل اعتماد نشانه حیات باشند. موادی مانند اکسیژن و متان در جو زمین می توانند سرنخ هایی از فعالیت زیستی باشند، اما برای تفسیر چنین نشانه هایی در سیارات دیگر باید ابتدا رفتار طبیعی جوهای سیاره ای را بهتر بشناسیم.
احتمالا برای رسیدن به این هدف، به جای بررسی یک یا دو سیاره، باید هزاران جو سیاره فراخورشیدی را مطالعه کنیم. تنها با چنین مجموعه داده بزرگی می توانیم بفهمیم چه ترکیباتی حاصل فرایندهای طبیعی هستند و چه مواردی ممکن است واقعا نشانه ای از حیات باشند.
سیاره LHS 1140b شاید پاسخ نهایی را در اختیار ما نگذارد، اما می تواند یکی از قدم های نخست در سفری بسیار بزرگ تر باشد: یادگیری اینکه چگونه از فاصله سال های نوری، نشانه های حیات را در جو جهان های دیگر تشخیص دهیم.

👽─☄️─ · · 🪐 · ─🌃─🛰 
ID: @sabalansky 
☀️─🔭─ · · 🛸 · ─🌍─💫