منطقه قابل سکونت ناحیه ای در اطراف یک ستاره است که در آن یک سیاره می تواند از آب مایع پشتیبانی کند و بنابراین احتمالاً از حیات پشتیبانی می کند.
منطقه قابل سکونت یا حیات، “منطقه طلایی” نیز نامیده می شود. زیرا سیارات در فاصله ای «درست» از یک ستاره می چرخند و آنقدر گرم یا خیلی سرد نیستند که آب تبخیر یا یخ بزند. اگر سیاره به ستاره خود نزدیک شود، آب تبخیر می شود و اگر از آن دور شود، آب یخ می زند.
برخی از محققان بر این باورند که پتانسیل آب مایع، تصویری بسیار ساده از آنچه برای حمایت از حیات مورد نیاز است، است. مثلاً زهره از نظر علمی در کمربند حیات خورشید قرار دارد. مدار آن سیاره را در منطقه ای قرار می دهد که به طور بالقوه می تواند میزبان آب مایع باشد. اما در واقعیت، جو غنی از دی اکسید کربن این سیاره، سطح آن را گرمتر از هر سیاره دیگری در منظومه شمسی کرده است و بعید است که حیات در سطح سوزان یا در آسمان آن وجود داشته باشد.
کمربند نجات چیست؟
کمربند نجات اطراف هر ستاره متفاوت است. طبق تعریف ناسا، ستارگان بزرگ و داغ مانند خورشید یا ستارگان نوع G، منطقه قابل سکونت وسیع تری دارند، در حالی که منطقه قابل سکونت در اطراف کوتوله های قرمز کوچک باریک تر است. اما ستارگان نوع G نسبت به انواع دیگر ستارگان عمر کوتاه تری دارند (البته در مقیاس کهکشانی). یکی از فراوان ترین انواع ستارگان، ستارگان نوع K، می تواند ده ها میلیارد سال بسوزد و ممکن است به دلیل پایداری، یکی از امیدوارکننده ترین مناطق قابل سکونت را داشته باشد.
اما ستاره ها نیز مانند مردم هستند. به عنوان مثال، برخی از کوتوله های کوچک غیرقابل پیش بینی هستند و شعله های ضدعفونی کننده را به سیارات خود می فرستند. در حالی که بقیه پایدار و قابل اعتماد هستند. بنابراین در حالی که دو ستاره ممکن است دارای کمربندهای حیاتی مشابه و سیارات هم اندازه باشند، یک ستاره ممکن است شرایط بسیار مطلوب تری را برای زندگی فراهم کند.
به عنوان مثال، سیاره فراخورشیدی TOI 700 d است که ناسا در سال 2020 با ماهواره بررسی فراخورشیدی عبوری (TESS) آن را کشف کرد. ستاره‌ای که به دور TOI 700 d می‌چرخد، تنها بر اساس نوع و کمربند حیاتش، می‌تواند خانه‌ای بعید برای سیارات دارای حیات در نظر گرفته شود. اما به گفته ناسا، این ستاره به طور خاص «آرام» است و به اندازه کافی پایدار بوده است تا حیات در یکی از سیاراتش زنده بماند.
منطقه قابل سکونت یک ستاره ربطی به نوع سیارات موجود در آن منطقه ندارد. به گفته ناسا، غول های گازی احتمالا نمی توانند حیات را پشتیبانی کنند. بنابراین، دانشمندان علاوه بر جست‌وجوی سیارات در کمربند قابل سکونت ستاره، باید به جستجوی کره‌هایی بپردازند که از نظر اندازه، جو یا ترکیب شیمیایی شبیه زمین هستند.
یک متخصص به متداول ترین سوالات پاسخ می دهد
بروس بتز، دانشمند ارشد انجمن سیاره ای به برخی از سوالات متداول در مورد منطقه گلدیلاک پاسخ می دهد.
چرا به آن منطقه طلایی می گویند؟
منطقه Goldilocks اشاره ای به داستان Goldilocks و سه خرس است. در این داستان، گلدیلاک دو حالت افراطی و سپس چیزهایی را پیدا می کند که برای او “کامل” هستند. به همین ترتیب، سیاراتی که بسیار نزدیک به ستاره خود هستند بسیار داغ و آنهایی که بسیار دور هستند بسیار سرد هستند. در حالی که آنهایی که در منطقه Goldilocks هستند دمای “عالی” دارند. در این مورد، دقیقاً فاصله این سیاره از ستاره است که اجازه می دهد آب مایع در سطح آن وجود داشته باشد.
چه سیاراتی در ناحیه گلدیلاکز قرار دارند؟
در منظومه شمسی ما، زمین به وضوح در منطقه گلدیلاک قرار دارد و بخش بزرگی از سطح آن را آب مایع پوشانده است. زهره بسیار گرم است، مریخ بسیار سرد است و زمین فقط دمای مناسبی دارد. از آنجایی که منطقه گلدیلاک بر اساس مدل‌ها و مفروضات نظری خاصی است، ممکن است برخی از تعاریف به گونه‌ای باشد که مدار زهره و مریخ در لبه این منطقه قرار می‌گیرد، در صورتی که سیاراتی غیر از زهره و مریخ در مدل‌ها وجود داشته باشد، ممکن است دارای سیال باشند. . آب روی سطح آن
منطقه گلدیلاک چقدر است؟
این بستگی به نوع ستاره و مفروضات نظری دارد که تعیین می کند آیا آب مایع روی سطح سیاره پایدار است یا خیر. برای منظومه شمسی ما تعاریف مختلفی وجود دارد، مثلاً مدار زهره را می توان حد داخلی و مدار مریخ را به عنوان حد بیرونی تعریف کرد. زهره حدود 0.7 واحد نجومی از خورشید و مریخ حدود 1.5 واحد نجومی فاصله دارد. بنابراین عرض منطقه گلدیلاک حدود 0.8 AU یا 120 میلیون کیلومتر است.
کدام یک از سیارات منظومه شمسی در کمربند حیات قرار دارند؟
زهره، زمین و مریخ همگی در منطقه قابل سکونت خورشید حرکت می کنند.
به گفته ناسا، زهره به اندازه کافی از خورشید فاصله دارد که بتواند آب مایع را در خود جای دهد. با این حال، گازهای گلخانه‌ای فرار ناهید، آن را حتی داغ‌تر از عطارد، که بسیار نزدیک‌تر به خورشید است، می‌کند.
زمین تقریباً در وسط منطقه قابل سکونت منظومه شمسی قرار دارد. برخی از محققان می گویند این یک تصادف نیست. از این گذشته، ما به ایده “مناطق قابل سکونت” رسیدیم تا به دنبال سیاراتی مانند زمین خودمان بگردیم. منصفانه است که بگوییم ما فقط یک چارچوب مرجع داریم. اما یک نتیجه می تواند این باشد که ما شرایطی را نادیده می گیریم که حتی بهتر از شرایط روی زمین است. چون دید محدودی داریم.
مریخ در لبه بسیار سرد منطقه قابل سکونت خورشید قرار دارد. اما شواهد نشان می دهد که مریخ ممکن است زمانی یک اقیانوس داشته باشد و مریخ نورد استقامت ناسا هنوز در جستجوی نمونه هایی از حیات میکروبی روی این سیاره است که می تواند در نزدیکی آن باشد. .
چرا منطقه قابل سکونت در جستجوی حیات مهم است؟
محققان از ایده منطقه قابل سکونت برای کاهش تعداد سیارات فراخورشیدی نامزد برای جستجوی حیات فرازمینی استفاده می کنند.
طبق بایگانی سیارات فراخورشیدی ناسا، تلسکوپ فضایی کپلر و TESS تا اوایل سال 2023 بیش از 5000 سیاره فراخورشیدی را شناسایی و طبقه‌بندی کرده‌اند، و اینها تنها بخش کوچکی از سیاراتی هستند که ممکن است در ادامه جستجو پیدا کنیم. تلسکوپ کپلر نشان داده است که به طور متوسط هر ستاره حداقل یک سیاره دارد.
