اولین سیاره ابرزمین با یک سمت همیشه تاریک کشف شد

تصور کنید در نیم‌کره غربی زمین همیشه شب و در نیم‌کره شرقی همیشه روز باشد و تنها راه لندنی‌ها برای دیدن خورشید این باشد که به جایی مثل توکیو بروند.

براساس پژوهشی که در مجله‌ The Astrophysical منتشر شده است، دانشمندان قانع‌کننده‌ترین شواهد را از وجود سیاره‌ای با ویژگی یادشده، یعنی گرفتار در قفل کشندی ارائه داده‌اند. به باور ستاره‌شناس‌ها بسیاری از سیاره‌های فراخورشیدی به ویژه تعداد زیادی از کاندیدهای احتمالی حیات، وضعیت مشابهی دارند.

وقتی سیاره‌ای در فاصله بسیار کمی از ستاره‌اش می‌چرخد، سمت نزدیک آن کشش گرانشی بیشتری را نسبت به سمت دورتر تجربه می‌کند. به‌مرور زمان این عدم تعادل که نیروی کشندی نامیده می‌شود، چرخش سیاره را تا زمانی که با مدارش هماهنگی کامل پیدا کند، کند می‌کند. به‌این‌ترتیب زمان صرف‌شده برای چرخش سیاره به دور خود با زمان مورد نیاز برای تکمیل مدارش به دور ستاره‌اش یکسان خواهد شد. به نظر می‌رسد ماه نیز تحت همین فرآیند قرار گرفته و به همین دلیل است که سمت دور آن هرگز به طرف زمین قرار نمی‌گیرد.

بسیاری از سیاره‌های فراخورشیدی بر اساس میزان نزدیکی به ستاره‌ میزبانشان، دارای قفل کشندی هستند، اما اثبات این وضعیت اندکی دشوار است. اندازه‌گیری مدار سیاره‌ فراخورشیدی کار آسانی است؛ اما ارزیابی چرخش آن به دور خودش دشوار است؛ به ویژه اگر سیاره دارای جوی باشد که سطح در حال چرخش آن را از دیدمان مخفی کند.

پژوهشگرها برای اثبات فرضیه قفل کشندی، به بررسی یک سیاره فراخورشیدی خاص به نام LHS 3844b در نزدیکی ستاره‌اش پرداختند. آن‌ها در سال ۲۰۱۹ با استفاده از تلسکوپ فضایی اسپیتزر شدت نور این سیاره‌ی ابرزمین را اندازه‌گیری کردند و در نهایت متوجه شدند که با این اندازه‌گیری‌ها می‌توانند دمای سطح رو به زمین را اندازه‌گیری کنند زیرا این سیاره فاقد جو است.

سیاره‌هایی که از نظر کشندی هماهنگ نیستند، درنتیجه‌ی تضاد بین چرخش و نیروی کشندی انبوه اعمال‌شده از سمت ستاره‌شان، داغ می‌شوند؛ اما بر اساس یافته‌ها، سطح LHS 3844b نسبتا سرد است.

سیاره LHS 3844b یکی از برجسته‌ترین نمونه‌های قفل کشندی است. بر اساس پژوهش جدید این سیاره جوی ندارد، اما بر اساس پژوهشی در سال ۲۰۲۲ ممکن است جوی رقیق و زمین‌مانند داشته باشد. شاید این یافته ادعای مقاله جدید را پیچیده کند، اما این توافق وجود دارد که سیاره دارای قفل کشندی است.

تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا (JWST) می‌تواند شواهد بیشتری را درباره‌ سیاره یادشده فراهم کند و به ستاره‌شناس‌ها امکان دهد تا چرخش سیاره‌های فراخورشیدی اندکی دورتر از ستاره‌هایشان را نیز بررسی کنند. به باور ستاره‌شناس‌ها چنین سیاره‌هایی که می‌توانند جو و دمای معتدل را حفظ کنند، بیشترین بخش از سیاره‌های سکونت‌پذیر راه شیری را تشکیل می‌دهند. اگر بر اساس یافته‌های جیمز وب، این سیاره‌ها مانند LHS 3844b دارای قفل کشندی باشند، احتمالا بخش قابل توجهی از سکونت‌پذیرترین سیاره‌ها این ویژگی را داشته باشند.

هنوز مشخص نیست که سیاره‌های گرفتار در قفل کشندی چگونه می‌توانند سکونت‌پذیر باشند، زیرا این سیاره‌ها هیچ جزر و مد، فصل یا چرخه‌ی شب و روزی ندارند. درنتیجه آیا می‌توانند از همان نوع تنوع و پیچیدگی حیات درحال تکامل برخودار باشند؟