هذه الأنظمة الخمسة متعددة النجوم لها مناطق صالحة للسكن

تشرق شمسان فوق أرض قاحلة مع جبال بعيدة.

مفهوم الفنان لشروق الشمس على كوكب به شمسان ، عبرصراع الأسهم.

الكواكب تدور حول نجومهامناطق المعتدلأوالمناطق الصالحة للسكننكونليس قريبا جداوليس بعيدا جدامن نجومهم. إنهم في مكان حيث قد توجد المياه كسائل على كوكب صخري. نميل إلى التفكير في كوكب في منطقة Goldilocks من aغير مرتبطةنجم ، على غرار الأرض في نظامنا الشمسي. لكن ماذا عن أنظمة النجوم المتعددة؟ هل توجد المناطق الصالحة للسكن في أنظمة من نجمتين أو ثلاثة أو أكثر؟ أظهر علماء الفلك من جامعة نيويورك أبو ظبي وجامعة واشنطن أن هذا ممكن بالفعل. باستخدام طريقة رياضية جديدةنموذج، وجدوا أن ما لا يقل عن خمسة من هذه الأنظمة المعروفة - جميعها تقع في نطاق 6000 سنة ضوئية من الأرض - لديها مناطق مستقرة صالحة للسكن حيث يمكن للكواكب الافتراضية أن تأوي الحياة.

المراجعة الأقرانكانت الدراسةنشرتفيالحدود في علم الفلك وعلوم الفضاءفي 15 أبريل 2021 وذكرتفيأخبار العلوم الحدوديةفي نفس اليوم.

هذه النتائج مهمة لأن المناطق الصالحة للسكن المستقرة ستزيد بشكل كبير من فرص تطور الحياة على أي كواكب تدور داخلها. كمؤلف رئيسينيكولاوس جورجاكاراكوسقالت:

من المرجح جدًا أن تتطور الحياة على الكواكب الواقعة داخل المنطقة الصالحة للسكن في نظامهم ، تمامًا مثل الأرض. هنا نتحرى ما إذا كانت المنطقة الصالحة للسكن موجودة ضمن تسعة أنظمة معروفة مع نجمين أو أكثر تدور حول كواكب عملاقة. نظهر لأول مرة أن Kepler-34 و -35 و -64 و -413 وخاصة Kepler-38 مناسبة لاستضافة عوالم شبيهة بالأرض مع المحيطات.

لقطة مقرّبة لنجمتين مع وجود بقع داكنة قريبة من بعضها البعض.

أنظمة النجوم الثنائية ، حيث يدور نجمان حول بعضهما البعض ، شائعة في مجرتنا ، ويُعتقد أنها تشكل ما يصل إلى 3/4 من جميع الأنظمة النجمية. الصورة عبر مارك جارليك / مكتبة صور العلوم /عالم جديد.

درس علماء الفلك تسعة أنظمة مختلفة متعددة النجوم ، ووجدوا خمسة منها -كبلر 34وكبلر 35وكبلر 38وكبلر 64(ف 1) وكبلر 413- من المرجح أن تحتوي على مناطق دائمة صالحة للسكن مع عوالم يمكن أن تستضيف الحياة. ومن بين هؤلاء ، وجدوا أن كبلر 35 وكبلر 38 وكبلر 64 توفر البيئة الأكثر اعتدالًا للحياة الممكنة.



تقع أنظمة الخمس نجوم على مسافات بين 2764 و 5933سنوات ضوئيةمن الأرض ، في الأبراجليرا القيثارةودجاجة البجعة. يحتوي Kepler-64 على أربعة نجوم على الأقل تدور حول بعضها البعض (!) ، والباقي عبارة عن أنظمة نجمية ثنائية بنجمتين.

واحدة كبيرة وثلاث نجوم أصغر متقاربة ، بألوان مختلفة.

يحتوي نظام Kepler-64 ، المعروف أيضًا باسم PH-1 ، على 4 نجوم على الأقل ، وهو أحد الأنظمة الخمسة متعددة النجوم التي يمكن أن تحتوي على كواكب صالحة للسكن. صورة عبرافتح كتالوج الكواكب الخارجية.

من المهم أن نلاحظ أنه في حين لم يتم العثور على الكواكب الصخرية الأصغر في هذه الأنظمة النجمية ، فمن المعروف أنها تحتوي على كوكب واحد على الأقل بحجم نبتون أو أكبر. هذا يجعل من المحتمل أن يكون لبعضها على الأقل كواكب أصغر أيضًا ، نظرًا لأن معظم أنظمة الكواكب الموجودة حتى الآن تميل إلى امتلاك كواكب ذات أحجام مختلفة ، مثل كوكبنا.

بشكل عام ، يُعتقد أن الأنظمة متعددة النجوم أقل احتمالية لامتلاك كواكب صالحة للسكن ، بسبب كل تفاعلات الجاذبية المعقدة الجارية ، خاصة تلك التي تحتوي على كواكب عملاقة. لكن الآن يُظهر هذا البحث الجديد أن بعضها يمكن أن يكون مستقرًا بما يكفي لنشوء الحياة على كواكب منطقة صالحة للسكن. مؤلف مشاركإيان دوبس ديكسونقالت:

لقد عرفنا منذ فترة أن الأنظمة النجمية الثنائية بدون كواكب عملاقة لديها القدرة على إيواء عوالم صالحة للسكن. ما أظهرناه هنا هو أنه في جزء كبير من تلك الأنظمة يمكن للكواكب الشبيهة بالأرض أن تظل صالحة للسكن حتى في وجود الكواكب العملاقة.

هذه أخبار جيدة لاحتمالات العثور على الحياة في مثل هذه الأنظمة ، لأنه ، على سبيل المثال ، يُقدر أن أنظمة النجوم المزدوجة تشكل ما يصل إلى 3/4 من جميع الأنظمة النجمية. شمسنا الوحيدة هي في الواقع أقلية.

كيف توصل الباحثون إلى هذه الاستنتاجات؟ يعتمد عملهم على دراسات سابقة ، بهدف تحديد وجود وموقع ومدى المنطقة الدائمة الصالحة للسكن في الأنظمة الثنائية ذات الكواكب العملاقة. يأخذ الباحثون عوامل مختلفة في الاعتبار ، مثلتصنيف، كتلة،لمعانوتوزيع الطاقة الطيفيةالنجوم ، وتأثير الجاذبية المضافة للكوكب العملاق وهندسة النظام ؛ الالانحراف المداري(كيف ضيقالشكل البيضاويالمدار) ،نصف المحور الرئيسيوفترة المدار الافتراضي للكوكب. كما أنهم ينظرون إلى شدة الإشعاع الشمسي من النجم الذي يضرب الغلاف الجوي للكوكب والكوكبالمناخ الجمود، السرعة التي يستجيب بها الغلاف الجوي للتغيرات في الإشعاع.

من خلال القيام بذلك ، قرروا أن تلك الأنظمة الخمس متعددة النجوم لديها بالفعل مناطق دائمة صالحة للسكن. تتراوح كل منطقة بين 0.4 و 1.5 وحدة فلكية (إلى) واسع. واحد AU هو متوسط ​​المسافة بين الأرض والشمس ، حوالي 93 مليون ميل (150 مليون كيلومتر).

ومع ذلك ، فإن أنظمة النجوم الثنائية الأخرى ليست واعدة. في أنظمة Kepler-453 و Kepler-1661 ، تقدر المناطق الصالحة للسكن بحوالي نصف حجم المناطق الخمس الأخرى. اثنان آخران ، كبلر -16 وكبلر -1647 ، من غير المرجح أن يكون لهما أي كواكب يحتمل أن تكون صالحة للسكن على الإطلاق. كما لاحظ المؤلف المشاركسيجفريد إجل:

في المقابل ، فإن مدى المناطق الصالحة للسكن في نظامين ثنائيين آخرين ، Kepler-453 و -1661 ، هو تقريبًا نصف الحجم المتوقع ، لأن الكواكب العملاقة في تلك الأنظمة ستزعزع استقرار مدارات عوالم إضافية صالحة للسكن. للسبب نفسه ، لا يمكن لـ Kepler-16 و -1647 استضافة كواكب صالحة للسكن على الإطلاق. بالطبع ، هناك احتمال أن توجد الحياة خارج المنطقة الصالحة للسكن أو على أقمار تدور حول الكواكب العملاقة نفسها ، ولكن قد يكون هذا أقل رغبة بالنسبة لنا.

رجل مبتسم يرتدي بدلة وربطة عنق وخلفه روفر المريخ.

مؤلف مشارك Siegfried Eggl في جامعة واشنطن. صورة عبركلية غرينجر للهندسة.

إذن ما هو النظام الذي لديه أكبر إمكانية لدعم الحياة؟ قال جورجاكاراكوس:

أفضل مرشح لدينا لاستضافة عالم يحتمل أن يكون صالحًا للسكن هو النظام الثنائي Kepler-38 ، على بعد حوالي 3970 سنة ضوئية من الأرض ، والمعروف أنه يحتوي على كوكب بحجم نبتون.

تؤكد دراستنا أنه حتى أنظمة النجوم الثنائية ذات الكواكب العملاقة هي أهداف ساخنة في البحث عن Earth 2.0. احترس من تاتوين ، نحن قادمون!

منظر صحراوي به مبنى صغير مقبب ، شخص يمشي وشمسان بالقرب من الأفق عند غروب الشمس المزدوج.

مشهد من فيلم 'حرب النجوم' يظهر غروب نجم ثنائي على كوكب تاتوين. في حين أن هذا السيناريو ليس حقيقيًا ، تقول الدراسة الجديدة أن العوالم الصالحة للسكن يجب أن تكون قادرة على الوجود في أنظمة ثنائية أو أنظمة أخرى متعددة النجوم. الصورة عبر Disney / Lucasfilm /علم الفلك السيئ.

ومع ذلك ، فإن العوالم الصالحة للسكن لا تقتصر على المنطقة الصالحة للسكن. يوجد في نظامنا الشمسي عدة أقمار جليدية ذات محيطات جوفية يمكن أن تكون موطنًا لنوع من الحياة.أوروباوإنسيلادوسوتيتانعلى وجه الخصوص هي الآن أهداف رئيسية لمزيد من الاستكشاف. حقيقة أنها شائعة في نظامنا الشمسي تجعل من المعقول أن أنواعًا مماثلة من الأقمار قد توجد أيضًا في بعض هذه الأنظمة متعددة النجوم ، وفي أماكن أخرى.

الخلاصة: حدد علماء الفلك خمسة أنظمة متعددة النجوم لها مناطق صالحة للسكن. هذا يعني أن أي عوالم صخرية قد تكون موجودة في تلك المناطق يمكن أن تكون صالحة للسكن.

المصدر: المناطق الصالحة للسكنى الدائرية فى وجود كوكب عملاق

عبر فرونتيرز ساينس نيوز