هناك نظام نجمي ثنائي قريب خالٍ من الكواكب العملاقة، لكن العلماء يعتقدون أنه ربما لا يزال مكانًا مناسبًا للبحث عن الحياة.
نظام النجم الثنائي وفقًا لدراسة حديثة، يمكن أن يكون Eta Cassiopeiae، الذي يقع على بعد 19 سنة ضوئية فقط، هدفًا جيدًا في البحث عن الكواكب الخارجية الصالحة للسكن. قام عالم الفلك ستيفن كين وزملاؤه بجامعة كاليفورنيا، ريفرسايد، بمحاكاة الديناميكيات المدارية للنظام النجمي، وخلصوا إلى أنها ليست موطنًا لأي كواكب عملاقة – أو أي كواكب أبعد من 8 الوحدات الفلكية (8 أضعاف بعد الأرض عن الشمس) بعيدا عن نجمها الرئيسي.
حي كوكبي فارغ
من الأرض، يبدو إيتا ذات الكرسي وكأنه نقطة ضوء ساطعة في سماء الليل، لكنه في الواقع نجمان ملتصقان معًا في فالس مداري لا نهاية له، يدوران حول مركز ثقل مشترك مرة كل 472 عامًا. الأكبر من الزوج هو أ نجمة من نوع G مجرد كتلة أكبر بقليل من شمسنا، وشريكه الأصغر هو نجم من النوع K الذي يزن 57٪ فقط من كتلة شمسنا.
في الآونة الأخيرة، وكالة الفضاء الأوروبية مهمة غايا زودت علماء الفلك بقياسات أكثر دقة لكتلة النجمين ومداراتهما. استخدم كين وزملاؤه تلك البيانات، إلى جانب ملاحظات جديدة من مطياف عالي الدقة في مرصد كيكلبناء محاكاة حاسوبية للنظام النجمي.
اتضح أن الحدود الخارجية للنظام النجمي ربما تكون فارغة تمامًا. قام فريق من علماء الفلك بمحاكاة مدارات الكواكب الافتراضية التي تدور حول إيتا ذات الكرسي A، وهو أكبر النجمين، ووجدوا أن الكواكب التي تدور على مسافة أبعد من 8 وحدات فلكية كانت عرضة للغاية للدفع والسحب من قبل إيتا ذات الكرسي B – وينتهي بها الأمر في مدارات غير مستقرة إلى حد كبير. تم طرد كل تلك العوالم الخارجية المحاكية من النظام النجمي لبدء حياة جديدة ككواكب مارقة، مما ترك الحدود الخارجية لنظام إيتا كاس شاغرة بشكل مخيف.
وكتب كين وزملاؤه في ورقتهم البحثية الأخيرة: “داخل 8 وحدات فلكية، الوضع أكثر تعقيدًا”.
الكتلة الهائلة لـ Eta Cassiopeiae B تجعل نفسها محسوسة حتى بالقرب من النجم الأكبر؛ تم دفع بعض الكواكب التي تمت محاكاتها إلى مدارات طويلة وضيقة غريبة الأطوار حتى عندما بدأت في نفس موضع المريخ تقريبًا. ولكن على الرغم من ذلك، فإن معظم الكواكب الموجودة في المنطقة الصالحة للحياة للنجم الأكبر انتهى بها الأمر إلى مدارات مستقرة (حتى لو كانت بعض تلك المدارات غريبة الأطوار، مما قد يسبب بعض التقلبات الموسمية الجامحة على أسطح الكواكب). وهذا يثير الاحتمال المثير للاهتمام بأن Eta Cassiopeiae A الحقيقي قد يكون لديه بعض العوالم بحجم الأرض تدور في منطقته الصالحة للسكن.
يقول كين وزملاؤه إنه بالتأكيد يستحق المشاهدة باستخدام التلسكوبات المستقبلية مثل التلسكوب الكبير للغاية التابع للمرصد الجنوبي الأوروبي. بينما نتحدث الآن، يعمل علماء الفلك على تحديد واستبعاد الأنظمة النجمية التي قد تلتقط التلسكوبات الأحدث والأكبر صورًا مباشرة لعوالم يحتمل أن تكون صالحة للحياة. قد يكون إيتا ذات الكرسي أحد تلك الأنظمة النجمية، إذا كان كين وزملاؤه على حق.
معقدة، ولكنها ليست مستحيلة
أحد الأشياء التي تجعل إيتا ذات الكرسي مثيرة للاهتمام للغاية بالنسبة لعمليات البحث عن الكواكب الخارجية في المستقبل هو أنه وفقًا لدراسة كين وزملائه الأخيرة، فإن النظام لا يحتوي على كواكب عملاقة على الإطلاق: لا توجد نسخ غريبة من أورانوس أو نبتون على أطراف النظام، ولا توجد كواكب مشتري حارة تقترب بشكل خطير من النجم الرئيسي أيضًا. في عمليات المحاكاة التي أجراها، وضع كين وزملاؤه نموذجًا لما إذا كانت التلسكوبات الحالية قادرة على اكتشاف الكواكب العملاقة، التي تدور حول Eta Cassiopeiae A على مسافات مختلفة، باستخدام طريقة السرعة الشعاعية. (تبحث السرعة الشعاعية عن تذبذبات طفيفة في النجم تكشف عن قوة الجاذبية لكوكب يدور حوله).
إذا كانت هناك أي كواكب عملاقة تدور حول Eta Cassiopeiae A على بعد حوالي 8 وحدات فلكية، فيمكن لعلماء الفلك اكتشاف توقيعها في طيف الضوء الصادر عن النجم. وبما أنه لا يوجد كوكب على الإطلاق يمكنه النجاة من الجاذبية المتغيرة باستمرار للنظام النجمي الثنائي إلى ما هو أبعد من 8 وحدات فلكية، فيجب أن يكون النظام بلا عملاق تمامًا.
قد يكون هذا في الواقع خبرًا جيدًا للحياة، أو على الأقل بالنسبة لوجود كواكب في المنطقة الصالحة للسكن حول Eta Cassiopeiae A. إذا كانت هناك كواكب عملاقة تدور حول النجم الأكبر، فإن مداراتها ستكون غريبة الأطوار مثل مدارات المذنبات في نظامنا الشمسي – وسيكون وجود عملاق غازي ينقض عبر نظام النجم الداخلي كل بضعة عقود أو قرون بمثابة كابوس للعوالم الصغيرة الصخرية التي تحاول فقط البقاء في مساراتها المدارية. ومن شأنه، على حد تعبير كين وزملائه، “القضاء بشكل فعال على هذه الأنظمة كأهداف بحث قابلة للحياة للكواكب الأرضية في المنطقة الصالحة للسكن”.
ليس هناك ما يضمن أن إيتا ذات الكرسي هي موطن لأي كواكب يحتمل أن تكون صالحة للسكن، أو حتى أي كواكب على الإطلاق، ولكن الدراسة الأخيرة التي أجراها كين وزملاؤه تشير إلى أنها قد تستحق المشاهدة.
نشر كين وزملاؤه عملهم في أكتوبر المجلة الفلكية.
التعليقات