سیارات بدون ستاره ممکن است قمرهایی مناسب برای زندگی داشته باشند

نوردویک، هلند – زندگی ممکن است در تاریک ترین مکان ها بوجود بیاید: قمر سیاره ای که بدون ستاره در کهکشان سرگردان است.

طناب کشی گرانشی بین یک ماه و سیاره آن می تواند برخی از ماهواره ها را به اندازه کافی برشته نگه دارد تا آب مایع در آنجا وجود داشته باشد – شرایطی که به طور گسترده برای زندگی بسیار مهم در نظر گرفته می شود. جولیا روکتی، اخترفیزیکدان، در 23 مارس در سمپوزیوم PLANET-ESLAB 2023 گزارش داد که اکنون شبیه سازی های رایانه ای نشان می دهد که با توجه به مدار و جو مناسب، برخی از قمرهایی که به دور سیارات سرکش می چرخند می توانند بیش از یک میلیارد سال گرم بمانند. او و همکارانش نیز یافته‌های خود را در 20 مارس گزارش کردند مجله بین المللی اختربیولوژی.

روکتی، از رصدخانه جنوبی اروپا در گارچینگ، آلمان، می‌گوید: «ممکن است مکان‌های زیادی در جهان وجود داشته باشد که شرایط قابل سکونت وجود داشته باشد. اما احتمالاً زندگی به ثبات طولانی مدت نیز نیاز دارد. آنچه ما به دنبال آن هستیم مکان هایی است که این شرایط قابل سکونت را می توان برای صدها میلیون یا میلیاردها سال حفظ کرد.

سکونت و پایداری لزوماً نیازی نیست که از یک خورشید نزدیک حاصل شود. ستاره شناسان حدود 100 سیاره بدون ستاره را مشاهده کرده اند که برخی احتمالاً از ابرهای گازی و غباری به شیوه شکل گیری ستارگان تشکیل شده اند و برخی دیگر احتمالاً از منظومه شمسی خانه خود خارج شده اند.SN: 24/7/17). شبیه سازی های کامپیوتری نشان می دهد که ممکن است به تعداد ستاره های کهکشان از این سیارات شناور آزاد وجود داشته باشد.

چنین سیارات یتیمی ممکن است قمر نیز داشته باشند – و در سال 2021، محققان محاسبه کردند که این قمرها نباید مکان های سرد و بایر باشند.

مگر اینکه مدار یک ماه یک دایره کامل باشد، کشش گرانشی سیاره آن به طور مداوم آن را تغییر شکل می دهد. اصطکاک حاصل در داخل ماه گرما تولید می کند. در منظومه شمسی خودمان، این فرآیند در قمرهایی مانند انسلادوس زحل و اروپای مشتری انجام می شود.SN: 11/6/17; SN: 8/6/20). یک اتمسفر به اندازه کافی ضخیم و گرما، که احتمالاً تحت سلطه دی اکسید کربن است، ممکن است سطح را به اندازه کافی گرم نگه دارد تا آب مایع بماند. این آب می‌تواند از واکنش‌های شیمیایی با دی‌اکسید کربن و هیدروژن موجود در اتمسفر ناشی شود که با برخورد ذرات باردار پرسرعت از فضا آغاز می‌شود.

اما چنین ماه برای همیشه گرم نمی ماند. همان نیروهای گرانشی که آن را گرم می کند، مدار آن را نیز به شکل دایره در می آورد. به تدریج، جزر و مد گرانشی که ماه احساس می کند، آن را کمتر و کمتر تغییر شکل می دهد و منبع گرمای اصطکاکی کاهش می یابد.

در مطالعه جدید، روکتی و همکارانش 8000 شبیه سازی کامپیوتری از یک ستاره شبیه به خورشید با سه سیاره به اندازه مشتری انجام دادند. این شبیه‌سازی‌ها نشان داد که سیاراتی که از منظومه شمسی خود به بیرون پرتاب می‌شوند، اغلب با قمرهای خود به فضا می‌روند.

این تیم سپس شبیه‌سازی‌هایی از آن قمرها را اجرا کرد که به‌اندازه زمین فرض می‌شدند، و در مداری که در حین پرتاب به آن رسیدند، دور سیاره‌هایشان چرخیدند. هدف این بود که ببینیم آیا گرمایش گرانشی رخ می‌دهد یا نه و آیا آنقدر طول می‌کشد که حیات به طور بالقوه در آنجا سرچشمه بگیرد. زمین ممکن است ظرف چند صد میلیون سال قابل سکونت شده باشد، اگرچه اولین شواهد موجودات زنده در اینجا به حدود 1 میلیارد سال پس از تشکیل سیاره مربوط می شود.SN: 1/26/18).

از آنجایی که جو برای حفظ گرما بسیار مهم است، تیم محاسبات خود را با سه گزینه انجام داد. این تیم دریافت که برای قمرهایی با اتمسفر برابر با فشار زمین، دوره بالقوه سکونت حداکثر حدود 50 میلیون سال به طول انجامید. اما اگر فشار اتمسفر 10 برابر زمین و حدود 1.6 میلیارد سال در فشارهای 10 برابر بیشتر باشد، می تواند نزدیک به 300 میلیون سال دوام بیاورد. این مقدار فشار ممکن است بسیار زیاد به نظر برسد، اما نزدیک به شرایط در زهره با اندازه مشابه است.

با این حال، گرما و آب ممکن است برای ظاهر شدن موجودات زنده کافی نباشد. الکس تیچی، اخترفیزیکدان از موسسه نجوم و اخترفیزیک آکادمی سینیکا در تایپه، تایوان، می گوید قمرهای سیارات شناور آزاد “مناسب ترین مکان برای پیدایش حیات نخواهند بود.”

تیچی، که قمرهای سیارات فراخورشیدی را مطالعه می کند، می گوید: “من فکر می کنم ستارگان، به دلیل توان خروجی باورنکردنی و طول عمرشان، منابع بسیار بهتری از انرژی برای زندگی خواهند بود.” “یک سوال بزرگ باز این است که آیا حتی می توانید زندگی را در مکانی مانند اروپا یا انسلادوس شروع کنید، حتی اگر شرایط برای حفظ زندگی مناسب باشد، زیرا برای مثال، تابش خورشیدی ندارید که بتواند در طول فرآیند زندگی کمک کند. جهش برای تکامل.”

اما روکتی – اگرچه خود اختر زیست شناس نیست – فکر می کند قمرهای سیارات یتیم چند مزیت مهم دارند. آنها مقداری آب خواهند داشت، اما نه بیش از حد، که بسیاری از اختر زیست شناسان فکر می کنند نقطه شروع بهتری برای زندگی نسبت به مثلاً یک جهان اقیانوسی است. و نداشتن ستاره در نزدیکی به این معنی است که هیچ شراره خورشیدی وجود ندارد، که در بسیاری از موارد جو یک سیاره امیدوار کننده را از بین می برد.

او می‌گوید: «محیط‌های زیادی در جهان ما وجود دارد که با آنچه ما در زمین داریم بسیار متفاوت است، و بررسی همه آنها مهم است.»