آیا غیر از زمین در کهکشان، سیاره‌ای وجود دارد که در آن زندگی جاری باشد؟ اخترشناسان و دانشمندان از زمان آغاز حیات بشریت این سوال را مطرح کرده اند؛ با این حال، این راز همچنان باقی است. آیا ما تنها نمونه حیات در کیهان هستیم یا همسایگانی مانند ما درست فراتر از منظومه شمسی در کمین ما هستند؟

اخیرا ناسا در این راستان ماموریتی برای کشف حقیقت انجام داده است. در مارس ۲۰۰۹، آژانس فضایی کپلر را پرتاب کرد، یک برنامه اکتشاف که برای جستجوی سیارات احتمالی که حیات دارند طراحی شده بود. کپلر تاکنون تقریبا ۴۵۰۰ سیاره را کشف کرده است. این اکتشافات، تعداد سیارات فراخورشیدی (سیارات خارج از منظومه شمسی) بیش از تعداد فعلی را احتمالا در آینده به ثبت می‌رسانند. در این مطلب ۱۰ سیاره‌ای را که از بیش‌ترین شباهت را در کهکشان به زمین دارند معرفی کرده ایم:

Kepler-۲۲b

تصویری که در اینجا می‌بینید سیاره Kepler-۲۲ است، اولین سیاره فراخورشیدی کشف شده توسط کپلر بود که در یک منطقه قابل سکونت به دور ستاره‌ای می‌چرخید. این بدان معناست که Kepler-۲۲b ممکن است مانند زمین آب مایع روی خود داشته باشد و آن را به نزدیکترین سیاره خواهر ما تبدیل کند. ناسا درمورد این سیاره می‌نویسد: «این سیاره ۲.۴ برابر زمین است، و آن را به کوچکترین سیاره‌ای تبدیل می‌کند که تاکنون در وسط منطقه قابل سکونت ستاره‌ای مانند خورشید ما دور آن می‌چرخد.»

Kepler-۱۶b

چرا ما به دنبال سیارات فراخورشیدی مانند Kepler-۲۲b هستیم؟ کارشناسان می‌گویند آینده بشریت ممکن است به کشف این سیارات بستگی داشته باشد. پیدا کردن سیاره‌ای که بتواند حیات را حفظ کند، ممکن است کلید بقای مردم در آخرالزمان باشد، زیرا سیاره ما ممکن است قربانی برخورد با یک سیارک، شعله خورشیدی یا ... شود. با این حال، همه سیاراتی که ناسا کشف کرده است قابل زندگی نیستند.

این تصویر Kepler-۱۶b است، سیاره‌ای که شبیه‌ترین سیاره به زمین است که تاکنون پیدا شده. ناسا به دو خورشید اشاره می‌کند که شبیه سیاره اصلی لوک اسکای واکر در «جنگ ستارگان» هستند. با وجود اینکه این سیاره دور دو ستاره می‌چرخد، اما گمان می‌رود که این سیاره بسیار سرد است و سطحی گازی دارد.

سیارات اطراف تاو سیتی

ستاره خورشید مانند Tau Ceti ممکن است ۱۲ سال نوری از ما فاصله داشته باشد، اما این ستاره در مرکز یکی از نزدیکترین منظومه‌های خورشیدی و زمین مانند قرار دارد. چهار سیاره دور آن می‌چرخند و طبق یک مطالعه در سال ۲۰۱۷، دو سیاره دورتر از تائو سیتی ممکن است قابل سکونت باشند. جرم آن‌ها بین ۱.۵ تا ۱۰ برابر بیشتر از زمین است، اما همچنین به این معنی است که احتمال وجود آب‌های مایع در سطح وجود دارد.

این دو سیاره به لطف پیشرفت‌هایی که در اندازه‌گیری تابش‌های خورشیدی انجام شد، شناسایی شدند. میکو توومی، یکی از نویسندگان این مقاله در بیانیه‌ای گفت: «ما به آرامی در حال یادگیری تفاوت بین تکان‌های ناشی از سیارات و لرزش‌های ناشی از سطح فعال ستاره‌ها هستیم. این به ما کمک کرد که وجود دو سیاره بیرونی و بالقوه قابل سکونت در منظومه را تأیید کنیم.»

Cygnus و Lyra

با توجه به وسعت کهکشان ما، شاید فکر کنید فضاپیمای کپلر هر اینچ از آسمان را وجب به وجب جستجو کرده است. اما به دلیل محدودیت‌های ماموریت، کپلر بر روی یک منطقه بزرگ متمرکز شده است که شامل صورت فلکی ماکیان و لیرا است. در این تصویر ما این منطقه را می‌بینیم. به گفته ناسا، «هر مستطیل ناحیه خاصی از آسمان را نشان می‌دهد که توسط نورسنج کپلر مشخص شده است.»

رصد تمام قسمت‌های آسمان در تمام طول سال دشوار است، بنابراین فضاپیمای کپلر در بالای صفحه دایره البروج قرار می‌گیرد. کپلر می‌تواند ۱۰۰۰۰۰ ستاره را به طور همزمان تماشا کند. منطقه ماکیان و لیرا به دلیل فراوانی ستارگان مشابه خورشید ما انتخاب شد. هدف نهایی چیست؟ اینکه که ما سیاراتی مانند زمین پیدا خواهیم کرد.

Planet HD ۲۰۹۴۵۸b

کپلر تنها ابزار فضایی آموزش دیده در سیارات فراخورشیدی نیست. در اینجا نمایی از سیاره گازی داغ HD ۲۰۹۴۵۸b را می‌بینیم که با اطلاعات به دست آمده توسط تلسکوپ فضایی هابل و اسپیتزر به تصویر کشیده شده است.

این دو ابزار نشان دادند که مولکول‌های متان، بخار آب و دی اکسید کربن در جو سیاره وجود دارد. این سیاره در مداری ۳.۵ روزه به دور ستاره‌ای شبیه به خورشید در فاصله ۱۵۰ سال نوری از ما در صورت فلکی پگاسوس می‌چرخد. این سیاره قابل سکونت نیست، اما کارشناسان می‌گویند وجود مولکول‌های حیات زا می‌تواند نشان دهنده حیات در سیارات مشابه، اما با سطح سنگی باشد.

Psr B۱۲۵۷، ۱۲

آیا تا به حال از خود پرسیده اید که پس از طی ۵ یا چند میلیارد سال خورشیدی، برای منظومه شمسی چه اتفاقی می‌افتد؟ در اینجا تصویری از سیستم سیاره تَپ اختر* را می‌بینیم. تپ اختر یک ستاره نوترونی است که به سرعت در حال چرخش است و هسته فروپاشیده یک ستاره مرده را نگه می‌دارد. در سال ۱۹۹۲، ستاره شناس الکساندر ولسچان این تپ اختر را کشف کرد که PSR B۱۲۵۷، ۱۲ نام دارد.

در اینجا حداقل دو سیاره به اندازه زمین را می‌بینیم که دور آن می‌چرخند. تشعشعات تپ اختر احتمالاً بر روی سیارات مثل "باران" می‌بارد و باعث ایجاد شفق‌های باشکوه در سراسر جو آن‌ها می‌شود. این سیارات ممکن است بخشی از نسل دوم سیاراتی باشند که پس از انفجار مرگبار ستاره در حال مرگ شکل گرفته اند.

صخره‌های Kepler-۱۰b

سال ۲۰۱۱ با کشف هزاران سیاره فراخورشیدی، یک سال متمایز برای مأموریت کپلر بود. در اوایل سال ۲۰۱۱، ناسا کشف کپلر-۱۰b را اعلام کرد، کوچکترین سیاره‌ای که تاکنون کشف شده و با اختلاف بسیار زیاد سنگی‌ترین سیاره است.

در حالی که Kepler-۱۰b برای داشتن حیات بسیار داغ است، اما این کشف نشان داد که کپلر قادر به یافتن سیاراتی نزدیک‌تر به هدف تحقیقات است - سیاره‌ای که می‌تواند مانند زمین حیات داشته باشد. تصویر بالا تصویری از صخره‌های مذاب Kepler-۱۰b است که تصور می‌شود دمای آن تا ۲۵۰۰ درجه فارنهایت می‌رسد. این بدان معناست که سطح Kepler-۱۰b گرمتر از هر جریان گدازه‌ای روی زمین است - و آنقدر گرم است که آهن را ذوب کند.

دنیای سوخته Kepler-۱۰b

این یک نمای خارجی از کپلر ۱۰b است که توسط یک هنرمند ناسا به تصویر کشیده شده است. این سیاره در این تصویر در حال جوشیدن است، احتمالاً به این دلیل که به دور ستاره خود ۲۰ برابر نزدیکتر از گردش عطارد به دور خورشید ما می‌چرخد. ناسا چگونه سیاراتی مانند Kepler-۱۰b را کشف کرده است؟ Kepler با اسکن روشنایی بیش از ۱۰۰۰۰۰ ستاره در هر ۳۰ دقیقه کار می‌کند. روشنایی با یک نورسنج که روی فضاپیمای کپلر قرار دارد اندازه گیری می‌شود. هنگام عبور یک سیاره فراخورشیدی از مقابل کپلر "چشمک‌های کوچک" یا تغییرات در روشنایی ستاره‌ها رخ می‌دهد و این فضا پیما آن‌ها را ثبت می‌کند.

HD ۱۴۹۰۲۶b

کپلر ۱۰b، با تمام شکوه آتشین خود، داغ‌ترین سیاره فراخورشیدی نیست که ما کشف کرده ایم. در اینجا تصویری از HD ۱۴۹۰۲۶b را می‌بینید، یک "مشتری داغ" که با دمای سوزان ۳۷۰۰ درجه فارنهایت، آن را سه برابر داغ‌تر از داغترین سیاره ما، یعنی زهره، می‌کند. ناسا می‌گوید: «این سیاره به قدری گرم است که ستاره‌شناسان معتقدند تقریباً تمام گرمای ستاره خود را جذب و نور بسیار کمی را بازتاب می‌کند. این تقریباً باعث می‌شود این سیاره سیاه‌ترین یا تاریک‌ترین سیاره در جهان شناخته شده باشد.»

اعتقاد بر این است که این سیاره که توسط تلسکوپ فضایی اسپیتزر رصد شد، در سمت تاریک آن بسیار سردتر باشد. از آنجایی که به نظر می‌رسد این سیاره به طور جزر و مدی به خورشید خود قفل شده است - درست همانطور که ماه ما به زمین قفل شده است - یک نقطه از این سیاره تحت گرمای ثابت است.

کوتوله‌های M و کوتوله‌های قهوه‌ای

آیا یک سیاره باید دقیقاً مانند زمین باشد تا حیات داشته باشد؟ ناسا مطمئن نیست! در اینجا ما تصویر یک سیاره در اطراف ستاره‌ای را می‌بینیم که خنک‌تر از خورشید ما است - این‌ها کوتوله‌های) M کوتوله سرخ) و کوتوله‌های قهوه‌ای نامیده می‌شوند.

هنوز مشخص نیست که آیا ستارگان سردتر می‌توانند سیارات جوان را با همان ترکیب شیمیایی تشکیل دهنده حیات که باعث جریان زندگی در زمین می‌شوند را پشتیبانی کنند یا خیر؟ برای اینکه یک سیاره بتواند حیات را حفظ کند، باید بتواند آب را زیر نقطه جوش و در عین حال بالاتر از نقطه انجماد حمل کند. علاوه بر این، باید هوای کافی داشته باشد -، اما نه بیش از حد. این تعادل ظریف به نزدیکی ستاره به سیاره بستگی دارد.

HD ۱۱۳۷۶۶

تصویری که در اینجا می‌بینید تصویری از یک سیستم دو ستاره‌ای به نام HD ۱۱۳۷۶۶ است، جایی که ناسا معتقد است سیاره‌ای سنگی و زمین مانند در فاصله ۴۲۴ سال نوری از ما در حال شکل گیری است. حلقه قهوه‌ای و صخره‌ای از مواد در تصویر، یک سیاره اولیه را قبل از اینکه به یکدیگر متصل شود و شکل کروی‌تری ایجاد کند، نشان می‌دهد. این ستاره بین ۱۰ تا ۱۶ میلیون سال سن دارد که سن مناسبی برای تشکیل سیارات است.

اما آیا این سیاره‌ای است که حیات دارد؟ با ادامه تلاش برای یافتن سیاره‌ای مشابه زمین، کارشناسان خوش بین هستند. ناتالی باتال‌ها معاون سرپرست تیم علمی کپلر است. همانطور که او به Space.com گفت: «ما به دنبال سیاراتی به اندازه زمین و قابل سکونت هستیم».

* تَپ‌اختر‌ها یا تَپارها؛ ستاره‌های نوترونی چرخانی هستند که با سرعت بسیار زیادی دوران می‌کنند و پالس‌های مداومی از انرژی تابشی به همراه خطوط میدان مغناطیسی قوی را از خود منتشر می‌کنند. برخی از تپ‌اختر‌ها نیز پرتو‌های ایکس تابش می‌کنند.