کشف سیاره‌ای شبیه زمین در اطراف یک کوتوله سفید
۱ دقیقه خوانده شده
ما در جستجوی کشف سیاره ای شبیه به زمین در کهکشان راه شیری هستیم، اما این سیاره جدید کاملاً آن چیزی نیست که انتظار می رفت. جرم این سیاره حدود 1.9 برابر جرم زمین است و به دور یک ستاره در فاصله ای معادل دو برابر فاصله زمین تا خورشید می چرخد. اما این ستاره یک کوتوله سفید است، به این معنی که هر حیاتی که ممکن است در این سیاره وجود داشته باشد احتمالاً با مرگ ستاره در مرحله غول سرخ خود از بین رفته است.
با این حال، این کشف یک پیشرفت هیجان‌انگیز است: نگاهی اجمالی به آینده منظومه شمسی و سرنوشت زمین زمانی که خورشید خود به یک کوتوله سفید تبدیل می‌شود، ارائه می‌کند.
این کار که توسط ستاره‌شناس کیمینگ ژانگ از دانشگاه کالیفرنیا، سانفرانسیسکو انجام شد، نشان می‌دهد که ممکن است راهی برای شناسایی پدیده‌ای به نام میکرولنزینگ وجود داشته باشد که می‌تواند به یافتن سیارات مشابه زمین در جاهای دیگر کهکشان کمک کند.
کوتوله های سفید نتیجه ستارگان در حال مرگ مانند خورشید هستند. وقتی سوخت هیدروژن این ستاره ها تمام می شود، بزرگتر می شوند و به مرحله غول سرخ می رسند. در نهایت ستاره لایه های بیرونی خود را به طور کامل از دست می دهد و هسته آن تحت تاثیر گرانش به جسمی متراکم تبدیل می شود. نور درخشان این هسته به دلیل همجوشی نیست، بلکه به دلیل گرمای باقیمانده از فرآیند فروپاشی است. این هسته داغ کوتوله سفید نامیده می شود و تریلیون ها سال طول می کشد تا به تاریکی مطلق برسد.
مرحله غول سرخ یک مرحله شگفت انگیز است. جو بیرونی یک ستاره می تواند تا صدها برابر حجم اولیه اش منبسط شود. برخی پیش بینی ها در مورد آینده خورشید نشان می دهد که در حدود 5 میلیارد سال آینده، این ستاره به قدری بزرگ می شود که می تواند مدار سیاراتی مانند عطارد، زهره و زمین را احاطه کرده و آنها را نابود کند.
ما نمی دانیم که این چه معنایی برای سیاره ما خواهد داشت. احتمال ویرانی وجود دارد، اما کشف جدید سیاره ای شبیه به زمین که به دور یک کوتوله سفید می چرخد، نشان می دهد که بقا یک گزینه ممکن است.
به گفته ژانگ، “ساده ترین توضیح این است که این سیاره در مرحله غول سرخ ستاره میزبان خود زنده مانده است.”
این سیستم از طریق پدیده گرانش و شرایط فضایی خاص به نام میکرولنزینگ کشف شد. این منظومه کوتوله سفید حدود 4200 سال نوری از ما فاصله دارد. در فاصله حدود 26100 سال نوری، در همان خط دید زمین، یک ستاره بزرگ و درخشان به طور موقت خود را در یک راستا قرار داد.
هنگامی که نور ستاره دور از نزدیکی کوتوله سفید عبور می کند، مسیر آن توسط میدان گرانشی کج می شود و باعث ایجاد یک اثر بزرگنمایی می شود. کوتوله سفید در طول این رویداد تقریباً با ستاره پس‌زمینه هم‌تراز بود و باعث شد که نور آن بیش از 1000 برابر بزرگنمایی شود. ژانگ توضیح داد. این به ما اجازه می دهد تا پیکربندی لنز را در محدوده وسیعی از جرم ها و فواصل مداری به طور دقیق تخمین بزنیم.
این به محققان این امکان را داد که نه تنها جرم و فاصله مداری سیاره زمین مانند را تعیین کنند، بلکه حضور یک کوتوله قهوه ای را که به دور کوتوله سفید می چرخد نیز تعیین کنند. جرم این جرم حدود 30 برابر مشتری است و در واقع چیزی بین یک ستاره و یک سیاره است، به اندازه‌ای بزرگ است که دوتریوم را در هسته‌اش همجوشی کند، اما برای همجوشی هیدروژن آنقدر بزرگ نیست.
جرم کوتوله سفید تقریباً نصف جرم خورشید است، که نشان می‌دهد که احتمالاً قبل از بیرون راندن از مواد، به جرم خورشید نزدیک بوده است. فاصله کنونی بین سیاره زمین مانند و کوتوله سفید نشان می دهد که این سیاره زمانی در فاصله ای مشابه با فاصله زمین از خورشید بوده است، یعنی یک واحد نجومی و سپس با مرگ ستاره از آن دور شده است.
ژانگ گفت: «مدار فعلی سیاره در 2.1 واحد نجومی دقیقاً همان جایی است که انتظار می‌رود زمین پس از تبدیل شدن خورشید به یک کوتوله سفید، خود را پیدا کند ” فاز غول پیکر، بنابراین… “کشف ما نشان می دهد که برخی از مدل هایی که پیش بینی می کنند زمین نمی تواند زنده بماند، ممکن است بیش از حد تخمین زده شوند، و در نهایت، زمین ممکن است مانند منظومه کشف شده ما به سختی از بلعیده شدن اجتناب کند.”
با ورود خورشید به فاز غول سرخ، حیات روی زمین به طور کامل از بین می رود یا به شدت تغییر می کند. خورشید به تدریج گرم تر و درخشان تر می شود. اگرچه در حال حاضر زیاد به نظر نمی رسد، اما در حدود یک میلیارد سال دیگر، آنقدر داغ خواهد بود که تمام آب روی زمین تبخیر می شود. بقیه جهان تا حد زیادی غیرقابل سکونت خواهد بود. اما شاید تا آن زمان راهی برای زندگی در جاهای دیگر پیدا کرده باشیم.
ژانگ گفت: “زمانی که خورشید به یک غول قرمز تبدیل شود، منطقه قابل سکونت در مدار مشتری و زحل حرکت می کند و بسیاری از این قمرها به سیارات اقیانوسی تبدیل می شوند. پس از آن، من معتقدم بشریت می تواند به آنجا مهاجرت کند.”
تحقیقات این تیم در مجله Nature Astronomy منتشر شده است.
