هیچ‌ کدام از سیاره‌های فراخورشیدی شناخته‌شده برای رونق حیات مناسب نیستند

ستاره‌شناسان تاکنون هزاران سیاره‌ی فراخورشیدی کشف کرده‌اند؛ اما هیچ‌کدام از سیاره‌هایی که تاکنون شناخته‌ شده‌اند شرایط لازم برای رشد و رونق حیات مشابه زمین را ندارند.

هیچ‌کدام‌ از سیاره‌های فراخورشید زمین‌مانندی که تاکنون کشف شده‌اند شرایط مناسبی برای رشد و حفظ حیات زمینی ندارند. حیاتی که روی زمین می‌شناسیم ترکیبی از زیست‌کره‌ی غنی، میکروب‌ها و جانداران است. پژوهشی که در تاریخ ۲۳ ژوئن در مجله‌ی Montly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شد، به ارزیابی شرایط اولیه برای فتوسنتز اکسیژنی در ده سیاره‌ی فراخورشیدی مشابه زمین اختصاص دارد؛ تمام این سیاره‌ها در کمربند حیات ستاره‌های خود قرار دارند. کمربند حیات به منطقه‌ای از مدار یک ستاره گفته می‌شود که دمای آن برای جریان پیدا کردن آب مایع روی سطح سیاره‌ها مناسب است. آب مایع یکی از پیش‌نیازهای اساسی رشد حیات زمینی است؛ اما پژوهش تیمی از ستاره‌شناسان دانشگاه ناپل ایتالیا نشان می‌دهد قرار گرفتن سیاره در کمربند حیات به‌تنهایی برای رشد حیات زمینی کافی نیست.

فتوسنتز فرآیندی حیات‌بخش است که امکان تبدیل نور به مواد زیستی و تولید اکسیژن را به گیاهان و برخی جانداران کوچک می‌دهد. نور کافی یکی از پیش‌نیازهای این فرآیند است که همه‌ی ستاره‌ها نمی‌توانند آن را تأمین کنند. محاسبات پژوهشگرها نشان می‌دهد گیاهان چه مقدار پرتوی فعالی فتوسنتزی (PAR- پرتویی در طول موج بین ۴۰۰ تا ۷۰۰ نانومتر که جانداران فتوسنتزی می‌توانند جذب کنند) از ستاره‌های خود دریافت می‌کنند. آن‌ها سیاره‌هایی با ستاره‌های سرد را شناسایی کردند که نمی‌توانند PAR کافی را فراهم کنند. برای مثال ستاره‌ای با نصف دمای خورشید می‌تواند PAR کافی را برای تأمین برخی فرآیندهای فتوسنتزی فراهم کند؛ اما این مقدار برای تولید زیست‌کره‌ی غنی مشابه زمین کافی نیست.

در واقع تنها یکی از سیاره‌های نمونه‌ی مورد بررسی به نام Kepler 442b که از نوع ابرزمینی است و در اطراف ستاره‌ای با فاصله‌ی ۱۲۰۰ سال نوری در صورت فلکی چنگ قرار دارد، دارای شرایط لازم برای جذب PAR کافی و حفظ زیست‌کره است.

پژوهش‌ روی مجموعه‌ی اندکی از سیاره‌ها انجام شده است ستاره‌شناسان به اندازه‌ی کافی از ماهیت ستاره‌ها در راه شیری اطلاع دارند و بر اساس تخمین‌ها، شرایط لازم برای حیات فتوسنتزی را نادر می‌دانند. اغلب ستاره‌های راه شیری از نوع کوتوله‌ی سرخ هستند؛ ستاره‌های کم‌نوری که دمای آن‌ها حدود یک‌سوم دمای خورشید است و برای فعالیت فتوسنتزی روی سیاره‌های خود به اندازه‌ی کافی داغ نیستند. به گفته‌ی پروفسور جوانی کوان، مؤلف ارشد پژوهش:

از آنجا که کوتوله‌های سرخ از متداول‌ترین ستاره‌ها در راه شیری هستند، شرایط مشابه زمین روی سیاره‌های دیگر چندان رایج نیست.

برای مثال از میان سی ستاره که در همسایگی خورشید قرار دارند، ۲۰ ستاره از نوع کوتوله‌ی سرخ هستند؛ اما ستاره‌های داغ‌تر از خورشید هم گزینه‌ی ایده‌آلی نیستند. ستاره‌های درخشان به‌سرعت می‌سوزند و شاید بتوانند PAR کافی برای فعالیت فتوسنتزی روی سیاره‌های خود فراهم کنند؛ اما خیلی زود و قبل از شکل‌گیری حیات پیچیده نابود می‌شوند. به گفته‌ی کوان:

این بررسی محدودیت‌های شدیدی بر فضای پارامتری حیات پیچیده قرار می‌دهد؛ در نتیجه زیست‌کره‌ی مشابه زمین بسیار نادر است.

ستاره‌شناسان تاکنون هزاران سیاره‌ی فراخورشیدی در راه شیری کشف کرده‌اند؛ اما اطلاعات بسیار کمی درباره‌ی این سیاره‌ها دارند. به نظر می‌رسد سیاره‌های مشابه زمین با آب مایع، چندان رایج نیستند. تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) که در سال جاری پرتاب خواهد شد، می‌تواند داده‌های بیشتری درباره‌ی دنیاهای دوردست و شکل‌های پیچیده‌ی حیات روی آن‌ها آشکار کند.