سیاره‌هایی با مقادیر بالای آب،به جهنمی خشک تبدیل میشوند

0
سیاره‌هایی با مقادیر بالای آب،به جهنمی خشک تبدیل میشوند

سیاره‌های پرآبی که با عنوان دنیاهای آبی شناخته می‌شوند، می‌توانند روزی اتمسفر خود را از دست بدهند و دستخوش تغییرات بنیادی شوند.
یکی از مهم‌ترین مواردی که اخترشناسان در هنگام جستجوی سیاره‌های فراخورشیدی با پتانسیل زیست‌پذیری در نظر دارند، این است که آیا گزینه‌های احتمالی در محدوده‌ی زیست‌پذیر مدار ستاره‌ی خود قرار دارند یا خیر.
آب مایع حتما باید روی سطح سیاره وجود داشته باشد و این به نوبه‌ی خود پیش‌نیاز حیات است. با این حال، دانشمندان در طی کشف سیاره‌های جدید، از یک مورد بسیار قابل توجه با عنوان دنیاهای آبی مطلع شده‌اند. دنیاهای آبی اساسا سیاراتی هستند که تا ۵۰ درصد جرمشان از آب تشکیل می‌شود و در نتیجه، عمق اقیانوس‌های آن‌ها می‌تواند تا صدها کیلومتر از سطح سیاره برسد.
بر اساس یک تحقیق جدید توسط گروه فیزیک ستاره‌ای از دانشگاه‌های پرینستون، میشیگان و هاروارد، این امکان وجود دارد که دنیاهای آبی قادر به ادامه‌ی وضعیت پر‌آب خود برای مدت‌های طولانی نباشند. این یافته‌ می‌تواند اهمیت بسیار زیادی در شکار و شناسایی سیارات قابل سکونت در نواحی پیرامونی‌ ما از کیهان داشته باشد. بررسی اخیر آن‌ها تحت عنوان «از دست رفتن آب‌ در دنیاهای آبی از طریق اتلاف اتمسفری، به‌تازگی در ژورنال Astrophysical Journal منتشر شده است.
گروه پژوهشی به‌ سرپرستی چونفی دونگ از گروه علوم فیزیک نجومی دانشگاه پرینستون، موفق به انجام شبیه‌سازی کامپیوتری شده‌ است. این شبیه‌سازی به انواع شرایط محتمل برای دنیاهای آبی و تغییرات احتمالی در آن‌ها نگاهی دارد. انگیزه‌ی اصلی برای پژوهش اخیر، عمدتا مربوط به تعداد اکتشافات سیاره‌های فراخورشیدی است که در سیستم‌های ستاره‌ای کم‌جرم، M-type (کوتوله قرمز) ساخته شده است. این سیاره‌ها از نظر اندازه با زمین قابل مقایسه هستند و این حکایت از احتمال زمین‌سان (سنگی) بودن آن‌ها دارد.
از سویی مشخص شده است که بسیاری از این سیارات همانند پروکسیما بی و سه سیاره‌ی موجود در سیستم تراپیست ۱،  در محدوده‌ی مدار زیست‌پذیر ستاره‌ی خود گردش می‌کنند.

منظومه تراپیست-1 مکان مناسبی برای شکل گیری حیات نیست

با این حال، مطالعات بعدی نشان داد که پروکسیما بی و دیگر سیارات سنگی که در حال چرخش پیرامون ستاره‌های کوتوله قرمز هستند نیز می‌توانند دنیای آبی باشند. این برآورد بر اساس تخمین جرم‌های به‌دست‌آمده از کاوش‌های نجومی و پیش‌فرض‌ها استنتاج شده بود؛ با این فرض که چنین سیاراتی ذاتا سنگی بودند و اتمسفرهای قابل توجهی نداشتند.
در همان زمان، مطالعاتی انجام شد و در آن‌ها، اینکه آیا سیارات فوق قادر به نگه داشتن آب در خود هستند یا خیر، مورد تردید قرار گرفت. اساسا، همه‌ی حالت‌های یادشده به نوع ستاره و پارامترهای مدار سیارات وابسته است. این در حالی است که ستاره‌های کوتوله‌ی قرمز در مقایسه با خورشید ما، متغیر و ناپایدار هستند و همین امر منجر به انعطاف‌های دوره‌ای می‌شود و به آسیب دیدن اتمسفر سیاره در طی زمان می‌انجامد.
فراتر از همه‌ی این گفته‌ها، سیاره‌هایی که در محدوده‌ی زیست‌پذیر ستاره‌ی کوتوله قرمز حرکت می‌کنند، به‌طور طبیعی از نظر جاذبه‌ای قفل می‌شوند، به این معنی که یک طرف سیاره همواره در معرض تابش ستاره‌ای قرار می‌گیرد.
به همین علت، دانشمندان روی تعیین یک موضوع تمرکز کردند: اینکه اتمسفر سیاره‌های فراخورشیدی در انواع مختلف سیستم‌ها ستاره‌ای به چه شکل می‌تواند دستخوش تغییر شود و عوامل مؤثر بر خواص آن‌ها کدامند. دکتر دونگ در همین مورد از طریق ایمیلی اعلام کرد:
منصفانه است که بگوییم وجود اتمسفر به‌عنوان یکی از الزامات زیست‌پذیری یک سیاره در نظر گرفته شده است. با این توضیح، مفهوم زیست‌پذیر بودن، پدیده‌ای پیچیده و مرتبط با عوامل متعدد دیگر است. بنابراین، اتمسفر به‌تنهایی برای تضمین زیست‌پذیری سیاره کافی نیست؛ بلکه می‌تواند به‌عنوان یک عنصر مهم برای یک سیاره‌ی قابل سکونت تلقی شود.
گروه شبیه‌سازی برای تست اینکه آیا یک دنیای آبی قادر به نگه داشتن اتمسفر خود است یا خیر؛ شبیه‌سازی‌های کامپیوتری را پیاده‌سازی کردند و چندین سناریوی ممکن را برای آن در نظر گرفتند.

 

این مورد شامل اثرات میدان مغناطیسی ستاره‌ای، خروج‌های جرم کرونالی (نیم‌تاجی) و یونیزه شدن اتمسفر و خروج‌های انواع مختلف ستارگان، از جمله ستاره‌های نوع G-type (مانند خورشید ما) و ستاره‌های موسوم به M-type (مانند پروکسیما و تراپیست ۱) می‌شد. دونگ و همکارانش با در نظر گرفتن این اثرات، مدلی جامع به دست آوردند که شباهت چگونگی اتمسفر زمین را هم لحاظ کرده بود. بر پایه‌ی توضیح دانگ:
ما یک مدل مغناطیسی هیدرودینامیکی چندمتغیره‌ی جدید ایجاد کردیم. مدل، هر دو شبیه‌سازی یونوسفر و مگنتوسفر را به‌عنوان یک واحد کلی انجام داد. با توجه به وجود میدان مغناطیسی دوقطبی، بادهای ستاره‌ای نمی‌توانند به‌طور مستقیم از بین بروند (همانند آنچه در مریخ به علت نبود یک میدان مغناطیسی دوقطبی کلی روی می‌دهد)؛ به‌جای این حالت، از میان رفتن یون اتمسفری توسط بادهای قطبی روی می‌دهد.
الکترون‌ها نسبت به یون‌های والدشان سنگین‌تر هستند و به‌همین ترتیب، به‌راحتی به سرعتی فراتر از سرعت سیاره، شتاب می‌یابند. این جدایش بار الکتریکی میان الکترون‌های با جرم پایین و یون‌های مثبت، یک میدان الکتریکی قطبی ایجاد می‌کند. این میدان الکتریکی، به نوبه‌ی خود برای کشیدن یون‌های مثبت به‌دنبال الکترون‌های فرارکننده به خارج از اتمسفر سیاره در بخش کلاهک‌های قطبی آن وارد عمل می‌شود.
حتی یک دنیای آبی، درصورتی که پیرامون ستاره‌ی کوتوله قرمز گردش کند، می‌تواند پس از حدود یک میلیارد سال، اتمسفر خود را از دست بدهد
آن‌ها متوجه شدند که شبیه‌سازی کامپیوتری با سیستم زمین و خورشید فعلی سازگار بود. با این حال، در بعضی از امکان‌ها و حالت‌های شدید نظیر اجسام غیر عادی در اطراف ستاره‌های M-type، موقعیت بسیار متفاوت است و میزان فرار الکترون‌ها می‌تواند تا هزار برابر یا بیشتر باشد.
نتیجه این است که حتی یک دنیای آبی، درصورتی که پیرامون ستاره‌ی کوتوله قرمز گردش کند، می‌تواند پس از حدود یک میلیارد سال، اتمسفر خود را از دست بدهد.
با توجه به این که حیات ما از حدود ۵۰۰ میلیون سال پیش در حال تکامل بوده است؛ یک میلیارد سال، بازه‌ای نسبتا کوتاه تلقی می‌شود. در واقع، همانطور که دونگ توضیح داده، احتمال توسعه‌ی حیات در سیاره‌هایی که در مدار ستارگان نوع M قرار دارند، کم است:
نتایج ما نشان می‌دهد سیاره‌های اقیانوس‌دار (در حال چرخش به دور ستاره‌ای همانند خورشید) اتمسفر خود را برای مدت بسیار طولانی‌تر از دوره‌ی زمانی یک میلیارد ساله حفظ خواهند کرد؛ زیرا نرخ فرار یون‌ها در آن بسیار کم است. از همین رو،  عمر این سیاره‌ها طولانی می‌شود و از نظر پیچیدگی هم تکامل‌یافته‌تر هستند.
در مقابل، سیاره‌های فراخورشیدی که پیرامون کوتوله‌های نوع M گردش می‌کنند، می‌توانند اقیانوس‌های خود را برپایه‌ی بازه‌ی زمانی یک میلیارد ساله از دست بدهند و این اتفاق به‌ دلیل شدت‌ بیشتر ذرات و محیط‌های تابشی روی می‌دهد که در نواخی زیست‌پذیر مداری حاکم است. اگر اتمسفر در زمان کمتری نسبت به بازه‌ی یک میلیاردی تخلیه شود، می‌تواند برای سرچشمه‌‌ی حیات روی سیاره مشکل‌ساز باشد.
این نتایج یک بار دیگر، باعث تردید در زیست‌پذیری احتمالی سیستم‌های ستاره‌ای کوتوله قرمز می‌شود. پژوهشگران در گذشته، نشان داده‌اند که طول عمر ستارگان کوتوله‌ی قرمز، می‌تواند در دنباله‌ی اصلی آن‌ها تا ۱۰ تریلیون سال یا بیشتر باشد؛ چنین حالتی آن‌ها را به بهترین گزینه برای یافتن سیاره‌های فراخورشیدی زیست‌پذیر بدل می‌سازد.
 

با این حال، به نظر می‌رسد که ثبات این ستاره‌ها و نحوه‌ی شبیه‌سازی اتمسفر سیاره‌های آن‌ها نشانگر نتیجه‌ای متفاوت باشد.
بنابراین مطالعاتی از این دست بسیار مهم هستند؛ زیرا به ما کمک می‌کند پی ببریم یک سیاره‌ زیست‌پذیر پیرامون چنین ستاره‌هایی، تا چه مدتی می‌توانند پتانسیل خود را برای زیست‌پذیر بودن حفظ کنند. همانطور که دونگ اشاره کرده است:
با توجه به اهمیت نابودی اتمسفر در سیاره‌ها، علاقه‌ی زیادی به استفاده از تلسکوپ‌هایی مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) وجود دارد؛ برای تعیین اینکه آیا این سیارات دارای اتمسفر هستند یا خیر و در صورت مثبت بودن جواب، ترکیب آن‌ها به چه شکل است.
انتظار می‌رود که JWST قادر به توصیف چنین اتمسفری (در صورت وجود) باشد؛ اما تعیین مقدار نرخ فرار لازم است و این کار شاید در آینده‌ی نزدیک امکان‌پذیر نباشد.
این مطالعه همچنین از آنجایی که به درک ما از منظومه‌ی خورشیدی و تکامل آن مربوط می‌شود، قابل توجه است. زمانی دانشمندان دریافته‌اند که شاید هر دو سیاره‌ی زمین و زهره دنیای آبی بوده باشند.
اینکه چگونه میزان آب فراوان این دو سیاره کاهش یافته و در مورد زهره به یک جهنم خشک و سوزان منتهی شده و در مورد زمین هم به سیاره‌ای با قاره‌های مختلف و نسبتا وسیع رسیده است، یک مسئله بسیار مهم به شمار می‌رود. در آینده باید کاوش‌های بیشتری انجام شود تا بتوانیم به این دو تئوری متفاوت نگاه دقیق‌تری داشته باشیم و پی ببریم که کدام‌یک از آن‌ها صحیح بوده است.
تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) در بهار سال ۲۰۱۸ مستقر می‌شود. این تلسکوپ از توانایی‌های مبتنی بر پرتو فروسرخ برای مطالعه‌ی سیارات اطراف کوتوله‌های قرمز نزدیک ما استفاده می‌کند و پروکسیما بی هم یکی از آن‌ها است.
آنچه ما در مورد این مورد و دیگر سیاره‌های فراخورشیدی دوردست یاد می‌گیریم، راه بسیار خوبی برای گسترش درکمان از نحوه‌ی تکامل سیستم خورشیدی خودمان خواهد بود.
اشتراک گذاری:
  • مطالب مرتبط

    

    ارسال مطلب به ایمیل دوستاتون:


    129 بازدید

    0 نظر

    درج: 9 آبان 1396

    توسط: zinatlou
    وضعیت: آنلاین
    گروه کاربری: پشتیبانی

    ارسال دیدگاه (0 مورد)

    نام:*
    ایمیل:*
    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
    سوال: حاصل 2×2 به حروف؟
    پاسخ:*
    در حال حاضر نظری در این مطلب ارسال نشده است.

    دسته بندی مطالب

    آخرین نظرات ارسالی


    کتاب‌نامه‌ی زیست ...
    1396 دی 26
    سلام من این کتابو دست دبیرمون دیدم به بچه ها معرفیش کرد واقعا کتاب خوب و پر باری هست خیلی دقیق تمام نکته ها گفته شده واقعا لذت بردم دست مریزاد

    ::روابط عمومی مهروماه::
    سلام
    دوست خوبم خوشحالیم که با ما همراه هستید. blush
    امیرهوشنگ رشیدیان
    جمع‌بندی شیمی
    1396 دی 26
    سلام علیکم
    اقای مرادپور همشهری ما هستند و نابغه شیمی
    ارزوی توفیق می کنم براشون

    ::روابط عمومی مهروماه::
    خوشحالیم که با ما همراه هستید blush

    کتاب کار زیست 1 پایه ...
    1396 دی 26
    واقعا دستت درد نکنه خدا حفظت کنه اقا ی بروجنی من از حرفاتون خیلی استفاده کردم امیدوارم دوازدهمم بزارید
    خیلی ممنونم

    ::روابط عمومی مهروماه::
    خوشحالیم که با ما همراه هستید. blush
    مهمان الیزابت
    آموزش و تست زیست 1 پ ...
    1396 دی 26
    نقل قول: مهمان بهاری
    نقل قول: سبحان
    سلام کی این کتاب منتشر می شه؟؟ منتظرم تا بخرمش.

    ::روابط عمومی مهروماه::
    سلام
    سبحان عزیز
    تاریخ چاپ این کتاب هنوز اعلام نشده.
    پیشنهاد میکنم شماره همراه خودتون رو در لینک به من اطلاع بده ثبت کنید تا به محض چاپ کتاب به شما اطلاع داده شود.


    یعنی میگین معلوم نیست کی منتشر بشه

    ::روابط عمومی مهروماه::
    منظورم این بود که چون همین روز ها چاپ میشه اطلاعاتتون رو ثبت کنید تا به صورت خود کار از چاپ کتاب مطلع شوید.

    الان سه ماه از این مدت میگذره.
    یکم به فکر ما باشین تو رو خدا sob

    سلام
    اگه تا نیمه بهمن چاپ نشه خودمو میکشم tired_face tired_face tired_face tired_face tired_face tired_face
    غلمی
    لقمه عربی نهم
    1396 دی 26
    کتاب تست زیست دهم رو چاپ کنین که مشتریاش زیاده rage unamused

    ::روابط عمومی مهروماه::
    سلام
    دوست خوبم هر کتاب مخاطب خودش رو داره. کتاب زیست هم در حال انجام کارهای پایانیه و چاپ خواهد شد.

    واژگان زبان یازدهم
    1396 دی 26
    خیلییی خوب و عالی بود
    لطفا بقیه کتابا را چاپ کنید

    1000 تست استعداد تحلی ...
    1396 دی 26
    عذر میخوام این کتاب برای امتحان تیزهوشان پسرم مناسبه؟

    ::روابط عمومی مهروماه::
    سلام
    بله مطمئن باشید کتابی از این مناسب تر و مفید تر پیدا نمیکنید.

    تکنیک‌های جمع و تف ...
    1396 دی 26
    سلام من در محاسبات جمع وتفریق حتی ساده دچار مشکل هستم قبلا دردوران تحصیلم از روی انگشت یا کاغذ انجام می دادم حالا که می خوام مشغول فروشندگی باشم دچار مشکلات زیادی شده ام ایا این کتاب می توند مرا یاری کند

    ::روابط عمومی مهروماه::
    سلام
    بله این کتاب می تونه برای شما کمک خوبی باشه.
    حتماً با دقت بخونید و تمرین کنید.

    رياضيات تجربی جامع ...
    1396 دی 26
    چرا دیگه تفخیف ندارین روی کتاب هاتون 45000 تومن خیییییییییییییلی زیاده لطفا تخفیفی هم روی کتاب اعمال کنید لطفا و کد جادویی ها رو مجددن با تخفیفات بیشتر فعال سازی کنین

    فيزيک جامع سال چهار ...
    1396 دی 26
    سلام بالخره این کتاب میاد یا کلن تصمیم ندارین بعد این همه مدت چاپش کنین ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

    نظرسنجی

    آیا با حذف کنکور موافق هستید؟

    آمار سایت

    کل مطالب: 5533
    کل نظرات: 11808
    کل اعضا: 34519
    جدیدترین عضو: Hamza JamalzahiHamza Jamalzahi
    بازدید امروز: 21053
    بازدید دیروز: 52292 [-5.84 %]
    بازدید کل: 46305515
    بیشترین بازدید: 238175 در 1396.03.01
    اعضای آنلاین: 1 نفر
    افراد مهمان : 96 نفر
    ربات ها : 1 مورد
    در کل: 98 نفر [اطلاعات بیشتر]
    با ما در ارتباط باشید ، منتظر نظرات شما هستیم.
    
    عضویت در خبرنامه ایمیلی :
    برای عضویت در خبرنامه پیامکی، عدد 1 را به شماره 300072120 پیامک کنید.
    رضایت مندی مشتری
    جشنواره وب و موبایل ایران
    جشنواره وب و موبایل ایران
    جشنواره کتاب مجازی
    برند محبوب مصرف کنندگان
    Copyright © 2010 - 2018 Mehromah.ir