بی‌شک ما در دوران هیجان‌انگیز اکتشافات فضایی قرار داریم. در سال‌های اخیر، جستجو برای حیات فرازمینی و زیستگاهی تازه برای انسان به موضوع بسیاری از مطالعات تبدیل شده است. در این بین، جستجو و کشف سیاراتی شبیه به زمین در ناحیه قابل سکونت، به اولویت اول دانشمندان تبدیل شده است. اما مطالعه‌ی جدید می‌تواند، تعداد سیاراتی را که برای یافتن شرایط قابل سکونت جستجو می‌کنیم، به‌طور چشم‌گیری کاهش دهد.

در منطقه گلدیلاک

موقعیت زمین در فضا عالی است: فاصله زمین به خورشید، نه خیلی نزدیک و نه خیلی دور است، این موقعیت ایده‌آل دمای سیاره‌ی ما را به حدی نگه می‌دارد که بتواند قابل سکونت باشد و از حیات پشتیبانی کند. اکنون یک مطالعه‌ی جدید نشان می‌دهد که ممکن است، پیدا کردن جرم کیهانی در منطقه‌ی گلدیلاک (Goldilock) حتی از پیش‌بینی‌های قبلی دانشمندان هم دشوارتر باشد.

منطقه‌ی گلدیلاک یا قابل سکونت، ناحیه‌ای است که با توجه به فاصله هر سیاره تا ستاره‌ی میزبانش، امکان جریان یافتن آب مایع در آن سیاره وجود داشته باشد. اگر فاصله‌ی این سیاره به ستاره‌اش خیلی نزدیک باشد، آب تبخیر می‌شود و اگر خیلی دور باشد، منجمد می‌شود.

در همین حال، ستارگانی همچون خورشید ما به‌تدریج پرنورتر می‌شوند که ملاک‌های منطقه‌ی قابل سکونت سیارات اطرافش را تغییر می‌دهد. در واقع به این ترتیب، ممکن است دمای سیارات یخی به نقطه‌ای برسد که شرایط قابل سکونت پدید بیاید؛ اما بر اساس مطالعه جدید، همیشه چنین شرایطی نمی‌تواند شانس سکونت پذیری را افزایش دهد.

گرم‌تر از حد تحمل

توانایی سیاره‌ای برای پشتیبانی از دمای حیات، حداقل به دو عامل بستگی دارد: میزان یخ سطحی و مقدار گازهای گلخانه‌ای که به جو سیاره می‌رسند. با این وجود، بسیاری از سیارات یخی فاقد فعالیت‌های آتشفشانی لازمی هستند که بتواند به‌جز بخار آب، گازهای گلخانه‌ای را هم به جو سیاره بفرستد.

بنابراین مطالعه‌ی این تیم تحقیقاتی به رهبری یوان یانگ از دانشگاه پکینگ، مدلی را طراحی کرده‌اند که نحوه‌ی تغییر آب‌وهوای یک سیاره‌ی یخی با جوی از بخار آب را در طول زمان شبیه‌سازی می‌کند. این مدل شبیه‌سازی شده، نشان می‌دهد که برای ذوب یخ‌های سطحی این دسته از سیارات، نیاز به ۱۰ تا ۴۰ درصد انرژی بیشتری نسبت به مقداری است که زمین از خورشید دریافت می‌کند. بدون یخ که گرمای ورودی را بازتاب می‌دهد، این فرایند گرمای شدید، اغلب منجر به افزایش دما می‌شود که در نهایت، آب اقیانوس‌های سیاره را می‌جوشاند؛ و بدون آب، این دنیاها دیگر قادر به پشتیبانی از حیات نخواهند بود.

البته این مشخصا خبر بدی برای جستجوی سیارات قابل سکونت در خارج از منظومه شمسی نیست. با توجه به افزایش ابزارهای قدرتمند، تعداد سیارات فراخورشیدی شناخته‌شده در دو دهه‌ی گذشته از چند سیاره در اواسط دهه ۱۹۹۰، تا هزاران سیاره افزایش یافته است. ناسا تنها در فوریه ۲۰۱۴ اعلام کرد که تلسکوپ فضایی کپلر، شکارچی سیارات، موفق به کشف ۷۱۵ سیاره‌ی جدید شده است. اما تعیین اینکه کدام یک از این دنیاهای دور، ممکن است دارای قابلیت سکونت باشند، دشوار است.

دانشمندان می‌توانند محتوای جو یک سیاره را بر اساس نحوه‌ی عبور نور از آن تعیین کنند؛ فرایندی که قبلا برای تشخیص آب روی سیارات شبیه به زمین مورد استفاده قرار می‌گرفت. اما این روش هم به دانشمندان نشان نمی‌دهد که چه اتفاقی در این سیارات افتاده است. برای جستجوی سیاره‌ای که قابل سکونت باشد و بتوانند روزی به محل زندگی انسان‌ها تبدیل شوند، داشتن این اطلاعات می‌تواند به ما بینش بیشتری در مورد این دنیاهای جدید بدهد.