آیا حیات فرازمینی وجود دارد؟ جستجوی سیارات قابل سکونت

یکی از اساسی‌ترین پرسش‌هایی که می‌توانیم درباره جهان هستی مطرح کنیم این است که آیا حیات در جایی دیگر از کیهان وجود دارد؟ سوالی که بسیاری از مردم می‌پرسند این است که آیا موجودات فضایی تا به حال از زمین بازدید کرده‌اند؟ اینها سوالات مهمی هستند، اما قبل از اینکه دانشمندان بتوانند به آنها پاسخ دهند، باید به دنبال دنیاهایی بگردند که حیات در آن امکان‌پذیر باشد.

تلسکوپ فضایی کپلر ناسا، ابزاری است که به طور خاص برای جستجوی سیارات فراخورشیدی طراحی شده است. در طول ماموریت اصلی خود، این تلسکوپ هزاران دنیای احتمالی را کشف کرد و به اخترشناسان نشان داد که سیارات در کهکشان ما بسیار رایج هستند. اما آیا این بدان معناست که هر کدام از آنها واقعاً قابل سکونت هستند؟ یا بهتر از آن، آیا حیات واقعاً روی سطح آنها وجود دارد؟

نامزدهای سیاره‌ای: دریچه‌ای به سوی حیات فرازمینی

اگرچه تجزیه و تحلیل داده‌ها هنوز در حال انجام است، اما نتایج ماموریت کپلر هزاران نامزد سیاره‌ای را نشان داده است. بیش از سه هزار مورد از آنها به عنوان سیاره تایید شده‌اند و برخی از آنها در منطقه‌ای به نام "ناحیه قابل سکونت" به دور ستاره میزبان خود می‌چرخند. این منطقه، فضایی در اطراف ستاره است که در آن آب مایع می‌تواند روی سطح یک سیاره سنگی وجود داشته باشد. این ناحیه، کلید جستجوی حیات فرازمینی است.

این اعداد بسیار امیدوارکننده هستند، اما تنها بخش کوچکی از آسمان را نشان می‌دهند. دلیلش این است که کپلر کل کهکشان را بررسی نکرده، بلکه فقط یک چهارصدم از آسمان را اسکن کرده است. و حتی در همین مقدار هم، داده‌های آن تنها بخش کوچکی از سیاراتی را نشان می‌دهند که احتمالاً در سراسر کهکشان وجود دارند.

با جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌های بیشتر، تعداد نامزدهای سیاره‌ای افزایش خواهد یافت. با تعمیم این داده‌ها به بقیه کهکشان، دانشمندان تخمین می‌زنند که کهکشان راه شیری می‌تواند شامل بیش از 50 میلیارد سیاره باشد که 500 میلیون از آنها می‌توانند در نواحی قابل سکونت ستاره‌های خود قرار داشته باشند. این یعنی تعداد بسیار زیادی سیاره برای کشف!

البته، این آمار فقط مربوط به کهکشان خودمان است. میلیاردها کهکشان دیگر در جهان وجود دارند. متأسفانه، آنها آنقدر دور هستند که بعید است بدانیم آیا حیات در آنها وجود دارد یا خیر. با این حال، اگر شرایط برای حیات در همسایگی کیهانی ما مهیا بوده باشد، احتمال زیادی وجود دارد که در جای دیگری نیز اتفاق بیفتد، به شرطی که مواد و زمان کافی وجود داشته باشد.

با این حال، مهم است که به خاطر داشته باشید که این اعداد را باید با احتیاط در نظر گرفت. همه ستاره‌ها برابر آفریده نشده‌اند، و بیشتر ستاره‌های کهکشان ما در مناطقی قرار دارند که ممکن است برای حیات نامناسب باشند. این عوامل در تخمین احتمال وجود حیات فرازمینی نقش مهمی ایفا می‌کنند.

یافتن سیارات در "منطقه قابل سکونت کهکشانی": فراتر از آب مایع

زمانی که دانشمندان از عبارت "منطقه قابل سکونت" استفاده می‌کنند، معمولاً منظورشان ناحیه‌ای از فضا در اطراف یک ستاره است که در آن یک سیاره بتواند آب مایع را حفظ کند؛ به این معنی که سیاره نه خیلی گرم باشد و نه خیلی سرد. اما این تنها شرط لازم نیست. این ناحیه باید حاوی ترکیب مناسبی از عناصر سنگین و ترکیبات شیمیایی لازم برای ایجاد بلوک‌های ساختمانی حیات نیز باشد.

سیاره‌ای که در چنین "نقطه طلایی" قرار دارد و "کاملاً مناسب" است، باید عاری از بمباران مقادیر بیش از حد تشعشعات بسیار پرانرژی (مانند اشعه ایکس و اشعه گاما) باشد. این تشعشعات می‌توانند به طور جدی مانع از توسعه حتی ابتدایی‌ترین اشکال حیات مانند میکروب‌ها شوند. علاوه بر این، سیاره احتمالاً نباید در منطقه‌ای بسیار پر ستاره قرار داشته باشد، زیرا اثرات گرانشی ممکن است از مساعد بودن شرایط برای حیات جلوگیری کند. به همین دلیل است که احتمال وجود دنیاهایی در مرکز خوشه‌های کروی بسیار کم است.

موقعیت یک سیاره در کهکشان نیز ممکن است بر توانایی آن در میزبانی حیات تأثیر بگذارد. برای برآورده کردن شرط وجود عناصر سنگین، یک دنیا باید نسبتاً نزدیک به مرکز کهکشان باشد (یعنی نزدیک لبه کهکشان نباشد). با این حال، قسمت‌های داخلی کهکشان می‌تواند مملو از ستاره‌های ابرغول باشد که در حال مرگ هستند. به دلیل تشعشعات پرانرژی ناشی از ابرنواخترهای تقریباً مداوم، این منطقه می‌تواند برای سیارات دارای حیات خطرناک باشد. بنابراین، در جستجوی سیارات قابل سکونت، باید به موقعیت آنها در کهکشان نیز توجه کرد.

منطقه قابل سکونت کهکشانی: محدودیت‌ها و احتمالات

پس، جستجوی حیات ما را به کجا می‌رساند؟ بازوهای مارپیچی کهکشان شروع خوبی هستند، اما می‌توانند مملو از ستاره‌های مستعد ابرنواختر یا ابرهای گاز و غباری باشند که ستاره‌های جدید در آن‌ها شکل می‌گیرند. این موضوع ما را به مناطق بین بازوهای مارپیچی می‌رساند که بیش از یک سوم راه را طی کرده‌اند، اما نه خیلی نزدیک به لبه کهکشان.

برخی تخمین‌ها، اگرچه بحث برانگیز است، "منطقه قابل سکونت کهکشانی" را کمتر از 10 درصد کهکشان می‌دانند. نکته مهم‌تر این است که، طبق همین تعریف، این منطقه به طور قطع فقیر از ستاره است. بیشتر ستاره‌های کهکشان در صفحه کهکشان در برآمدگی (یک سوم داخلی کهکشان) و در بازوها قرار دارند. بنابراین ممکن است تنها با 1 درصد از ستاره‌های کهکشان باقی بمانیم که می‌توانند از سیارات دارای حیات پشتیبانی کنند. و حتی ممکن است کمتر از آن هم باشد.

این بدین معناست که در تعیین مکان‌های احتمالی حیات فرازمینی، باید به این محدودیت‌ها و احتمالات توجه ویژه‌ای داشت.

پس احتمال وجود حیات در کهکشان ما چقدر است؟

این موضوع، ما را به معادله دریک بازمی‌گرداند؛ ابزاری تا حدودی گمانه‌زنی، اما در عین حال سرگرم‌کننده برای تخمین تعداد تمدن‌های بیگانه در کهکشان ما. اولین عددی که این معادله بر اساس آن بنا شده است، به سادگی نرخ تشکیل ستاره در کهکشان ما است. اما این عدد در نظر نمی‌گیرد که این ستاره‌ها در کجا تشکیل می‌شوند، عنصری مهم با توجه به این واقعیت که بیشتر ستاره‌های جدید متولد شده در خارج از منطقه قابل سکونت قرار دارند.

ناگهان، ثروت ستاره‌ها، و بنابراین سیارات بالقوه، در کهکشان ما در هنگام در نظر گرفتن پتانسیل حیات، نسبتاً کوچک به نظر می‌رسد. پس این برای جستجوی ما برای حیات چه معنایی دارد؟ خب، مهم است به خاطر داشته باشیم که هر چقدر هم که ظهور حیات دشوار به نظر برسد، حداقل یک بار در این کهکشان اتفاق افتاده است. بنابراین هنوز امیدی وجود دارد که در جای دیگری نیز اتفاق افتاده باشد. ما فقط باید آن را پیدا کنیم. جستجوی حیات فرازمینی ادامه دارد!