تبلیغات

همه می دانیم که آب مایه حیات است، اما وجود آب به مقدار زیاد می تواند برای امکان حیات اثری معکوس داشته باشد. به همین دلیل، برای امکان سنجی وجود حیات در سیارات بیرون از منظومه شمسی، سنجش میزان آب، مهمترین بخش مطالعه است. یان آلیبرت از دانشگاه برن نشان داده است که مطالعه سیاره ها بر اساس سن آن ها می تواند حدودی را برای میزان آب موجود در آن سیاره ها مشخص کند که می تواند نتیجه ای مهم برای مطالعات بعدی باشد.با استفاده از تلسکوپ های فضایی، ستاره شناس ها می توانند شعاع سیاره های خارج از منظومه شمسی را هنگامی که از جلو ستاره خود گذر می کنند را محاسبه کنند، با دانستن وزن، محاسبه چگالی نیز آسان است. اما این موضوع به این معنی نیست که شما می توانید پی ببرید که سیاره دقیقا از چه چیزی تشکیل شده است. طبق گفته آلیبرت "چگالی متوسط، نشان دهنده این است که در سیاره آب وجود دارد، اما می تواند نشان دهنده وجود ترکیبی از سیلیکات، آهن و گاز نیز باشد".علاوه بر جرم و اندازه، پزوهشگران به اطلاعات دیگری نیز برای یافتن میزان آب موجود در یک سیاره احتیاج دارند. اما این داده اضافی چه چیزی می تواند باشد؟ تقریبا با استفاده از خوش شانسی، آلیبرت به جواب این مساله پی برده است. دو سال پیش، زمانی که از او درخواست شد تا در کنفرانسی سخنرانی کند، او تلاش کرد تا پی ببرد که دانستن سن ستاره میزبان، چه سودی می تواند داشته باشد. بر مبنای تئوری موجود، سیاره ها هم زمان با ستاره های میزبان خود شکل گرفته اند، پس می توان نتیجه گرفت که سن سیاره ها با ستاره میزبانشان تقریبا برابر است.آلیبرت می گوید که "تقریبا مانند این است که به دسته ای از انسان ها نگاه کنید، می توانید ببینید که چقدر بلند یا چاغ هستند، سپس به این فکر می کنید که اگر سن آنها را می دانستید، به چه چیزی می توانستید پی ببرید؟ به عنوان مثال انسان هایی که جوان هستند می توانند در مجموع عضله بیشتری داشته باشند". دانستن جرم، شعاع و سن یک سیاره چگونه می تواند ما را برای پی بردن به ساختار درونی آن یاری کند؟ برای پاسخ به این سوال، آلیبرت نحوه تکامل سیاره هایی با ساختار مختلف در طول میلیارد ها سال را محاسبه کرده است. "ما نشان دادیم که با این وجود که دو سیاره می توانند جرم و شعاع همسانی در یک زمان داشته باشند، اما با گذشت زمان دیگر شعاع آنها برابر نخواهد ماند".اخترفیزیکدانان محاسبه کرده اند که زمان تکامل شعاع سیاره به میزان یخی که سیاره از آن تشکیل شده است بستگی دارد. با تغییر میزان بخ یک سیاره، ظرفیت گرمایی و انرژی گرانشی آن نیز تغییر می کند. این تغییر انرژی به این معنی است که نرخ خنک شدن و کوچک شدن سیاره ای غنی از آب با سیاره ای با مقدار آبی کم، متفاوت است. اندازه این تفاوت کم است، اما آنقدر بزرگ هست که بتوان آن را به صورت آماری با مقایسه نمونه هایی از سیارات با جرم برابر و سن متفاوت، اندازه گرفت.به گفته آلیبرت "در کوتاه مدت، نمونه ای از سیارات با سن تقریبا 5 میلیارد سال را رصد می کنید. سپس نمونه ای از سیارات با سن خیلی کمتر را رصد می کنید، مثلا 500 میلیون سال، شعاع آنها را با هم مقایسه می کنید. این مقایسه ها به شما یک تخمین از این موضوع می دهد که سیاره ها با چه سرعتی کوچک می شوند و در آخر می توانید از این یافته برای تخمین میزان آب درون هر سیاره استفاده کنید و از این طریق می توانید ثابت کنید که برخی از سیاره ها غنی از آب هستند" البته این موضوع با اینکه ساده به نظر می رسد، آنقدر هم ساده نیست. "این ایده بیشتر حسی است تا منطقی، اما آمارها و محاسبات روی کاغذ خیلی هم ساده نیستند". در این مدل، آلیبرت به مطالعه بر روی سیاره هایی با جرم کم پرداخته است، از ابر-زمین ها تا سیاره هایی همانند نپتون، دارای چهار لایه: هسته، یک لایه سیلیکاتی نازک، یک لایه یخی نازک و یک روکش گازی.با وجود فرضیات و تقریب های زیاد، آلیبرت خوشبین است که در ماموریت های فضایی برای مشاهده گذر سیاره های خارج از منظومه شمسی، خواهند توانست این اثر را اندازه بگیرند. "رصد گذرهای سیارات خارج از منظومه شمسی با استفاده از CHEOPS، TESS و PLATO انجام خواهد پذیرفت و خواهند توانست تخمینی از ساختار سیارات را با استفاده از این مدل بدست آورند، سن ستاره ها با تقریب خوبی معلوم است و سیاره های زیادی نیز با دقت کافی، جرم و شعاعشان اندازه گرفته خواهد شد" و این یافته به شناخت بهتر از شکل گیری و ساختار سیاره ها و پیدا کردن سیاره هایی دارای پتانسیل حیات، کمک خواهد کرد.