اقمار خارج از منظومه شمسی ممکن است قابل سکونت باشند

در منظومه‌ی شمسی ۸ سیاره وجود دارد و مجموع این سیارات، بیش از ۱۷۵ قمر دارند که شاید یک یا دو مورد از این اقمار دارای اشکالی از حیات باشند. در واقع، ممکن است که کهکشان راه شیری، براساس آنچه که اخترشناسان تاکنون مشاهده کرده‌اند، مملو از اقمار فراخورشیدی باشد که شمار قابل توجهی از آن‌ها، به‌طور بالقوه قابلیت پشتیبانی از حیات را دارند.

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا در ریورساید و دانشگاه سادرن کویینزلند در استرالیا، با بهره بردن از اطلاعات تلسکوپ فضایی کپلر، ۱۲۱ سیاره‌ی فراخورشیدی را شناسایی کرده‌اند که ممکن است، اقمار فراخورشیدی را نیز میزبانی کنند. در این پژوهش هیچ قمر فراخورشیدی واقعی شناسایی نشده است، اما به احتمال بسیار زیاد، بسیاری از این سیارات فراخورشیدی که برخی تا سه برابر بزرگ‌تر از زمین هستند، دارای اقمار طبیعی باشند. و از آنجایی که این ۱۲۱ سیاره در ناحیه‌ی قابل سکونتی به دور ستاره میزبان خود گردش می‌کنند، برخی از این اقمار حتی ممکن است دارای شرایط مساعد برای ظهور حیات باشند.

پژوهشگران این پژوهش که سرپرستی آن بر عهده رابرت ویتمن مایر است، اعلام کرده‌اند که پژوهش آن‌ها باید الهام‌بخش سایر اخترشناسان برای توسعه‌ی روش‌های جدیدی برای شناسایی علائم زیست‌شناختی و دیگر نشانه‌های حیات در جو اقمار دور دست باشد. این اخترشناسان پژوهش جدید خود را در ژورنال Astrophysical منتشر کرده‌اند.

تلسکوپ فضایی کپلر تا به امروز، برای شناسایی هزاران سیاره‌ی فراخورشیدی مورد استفاده قرار گرفته است که شمار اندکی از آن‌ها سیارات سنگی شبیه زمین بوده‌اند که در منطقه‌ی قابل سکونت منظومه خود (ناحیه‌ی ویژه‌ای که در آن امکان جریان یافتن آب مایع روی سطح سیاره امکان‌پذیر است) قرار داشته‌اند. حضور دائمی آب مایع، از این جهت مهم است که عمدتا آب،‌ می‌تواند پیش‌نیاز شکل‌گیری حیات باشد.

هدف اصلی ماموریت کپلر این است که میزان سیاره‌های سنگی را که در نواحی قابل سکونت ستاره‌های میزبانشان قرار دارند را پیدا کند. اما همان‌طور که پژوهش‌های جدید نشان می‌دهد، کپلر همچنین می‌تواند میزان سیاره‌های غول‌پیکری که در این نواحی واقع شده‌اند را هم تعیین کند.

اخترشناسان با بهره بردن از اطلاعات تلسکوپ فضایی کپلر، سیارات غول‌پیکر (یعنی سیاراتی سه برابر بزرگ‌تر از زمین) را در مناطق قابل سکونت تخمین زدند. تخمین‌های اخترشناسان نشان می‌دهد که در حدود ۶ تا ۱۲ درصد ستاره‌ها دارای سیارات غول‌پیکری در مناطق قابل سکونت خود هستند.

اخترشناسان در پژوهش خود نوشتند:

 در حال حاضر ۱۷۵ ماهواره‌ی طبیعی شناخته‌شده‌ی در حال چرخش به دور ۸ سیاره‌ی منظومه شمسی ما هستند که اکثر آن‌ها در اطراف دو مورد از بزرگ‌ترین سیارات منظومه‌ی ما قرار دارند، مشتری میزبان ۶۹ قمر شناخته‌شده و زحل میزبان ۶۲  قمر شناخته شده است. تعداد زیادی از اقمار در مدار سیاره‌های غول‌پیکر قرار دارند، موضوعی که نشان می‌دهد، به احتمال زیاد شمار زیادی از اقمار به دور سیارات غول‌پیکر گردش می‌کنند.

و هنگامی که به ماه نگاه می‌کنیم، دنیایی کاملا بی‌روح و برهوت را می‌بینیم. اما وضعیت برخی از اقمار فراخورشیدی به‌طور چشم‌گیری با ماه متفاوت است، به‌ویژه اگر این اقمار در اطراف غول‌های گاز مانند مشتری یا زحل قرار گرفته باشند.

تصویر مفهومی از یک قمر فراخورشیدی قابل سکونت که به دور سیاره‌ای غول‌پیکر در منظومه‌ای فرضی گردش می‌کند

این اقمار گزینه‌های جذابی برای میزبانی حیات هستند؛ اما بر خلاف وابستگی زمین به انرژی خورشید، ساکنین این اقمار می‌توانند از تابش‌هایی که از سیارات میزبان آن‌ها می‌آیند هم استفاده کنند. و در حقیقت، این اقمار حتی ممکن است که نسبت به زمین محیط بهتر برای پشتیبانی از حیات باشند.

اخترشناسان در پژوهش خود نوشتند:

 اقمار فراخورشیدی ممکن است که پتانسیل بالایی برای فوق‌ قابل سکونت بودن (Super Habitable) داشته باشند، زیرا این اقمار بر خلاف زمین که وابسته به انرژی ستاره‌ی میزبان خود است؛ داری تنوع منابع انرژی مورد نیاز برای یک زیست‌کره‌ی بالقوه هستند. یک قمر فراخورشیدی فوق قابل سکونت می‌تواند انرژی مورد نیاز خود را از نور یا گرمای ساطع شده از سیاره‌ی غول‌پیکر نزدیک خود یا حتی میدان گرانشی آن دریافت کند. بنابراین باید انتظار داشته باشیم که اقمار فراخورشیدی، انرژی مورد نیاز خود را خلال در یک دوره‌ی پایدارتر و طولانی‌تر دریافت می‌کنند که می‌تواند وضعیت معتدلی برای ظهور و بقای حیات فراهم کند.

از سوی دیگر، پرفسور آبل مندز، اختر زیست‌شناسی سیاره‌ای از دانشگاه پورتوریکو در آرسیبو که در پژوهش جدید شرکت نداشته، می‌گوید که باید درخصوص نسبت دادن قابل سکونت به اقمار دوردست محتاط باشیم. پرفسور مندز به Gizmodo گفت:

 انتظار می‌رود که قمرها به‌نسبت سیاره‌های میزبانشان بسیار کوچک‌تر باشند (استثناهایی مانند زمین و پلوتو وجود دارند) و به‌همین دلیل برای نگه داشتن جو بسیار کوچک هستند. بنابراین به‌طور کلی تنها سیاره‌های غول‌پیکر به جرمی هزار برابر زمین به‌اندازه کافی بزرگ خواهند بود که قمری به بزرگی مریخ را میزبانی کنند و جوی متراکم در منطقه‌ی قابل سکونت خود داشته باشند.

مندز همه‌ی این موارد را در کاتالوگ سیارات فراخورشیدی قابل سکونت (Habitable Exoplanets Catalog) خود در آزمایشگاه سکونت‌پذیری سیاره‌ای مورد بررسی قرار می‌دهد.

میشله هیل، یکی از اعضای تیم پژوهش جدید از دانشگاه سادرن کوئینزلند در بیانیه‌ای گفت:

اکنون که پایگاه داده‌ای متشکل از سیاره‌های غول‌پیکر شناخته شده در منطقه قابل سکونت ستاره میزبانشان ساخته‌ایم، مشاهدات بهترین کاندیداها برای میزبانی اقمار فراخورشیدی بالقوه می‌تواند به اصلاح ویژگی‌های مورد انتظار اقمار فراخورشیدی کمک کند. پژوهش‌های آینده ‌ی ما به طراحی تلسکوپ‌های آینده کمک می‌کند تا بتوانیم این دست اقمار را شناسایی کنیم، خواص آن‌ها را بررسی کرده و به دنبال علائم حیات بگردیم.