«آيا ما در جهان تنها هستيم؟» دو دهه پس از كشف نخستين سياره در ماوراي منظومه شمسي، تلاش‌براي دستيابي به پاسخي مستدل براي اين قديمي‌ترين و بنيادي‌ترين سوال بشر همچنان ادامه دارد. وجود گونه‌هاي متفاوتي از حيات در سياراتي ماوراي منظومه شمسي با توجه به پهنه بي انتهاي گيتي و انبوه بي شمار ستارگان كاملا محتمل است اما دانشمندان اميدوارند براي پاسخ به اين سوال به وراي آمار و ارقام رفته و چيزي متقن تر و گوياتر پيدا کنند.
با شناسايي ده‌ها سياره فراخورشيدي که به دور ستارگاني مانند خورشيد ما در حال گردشند، اميد دانشمندان به كشف حيات هوشمند در ماوراي منظومه شمسي هر روز پررنگ‌تر مي‌شود.
با اين كه بيشتر سيارات کشف شده، غول‌هاي گازي بيش از حد بزرگي با حرکت وضعي فوق‌العاده سريع بوده و به دليل قرار داشتن در فاصله‌اي نزديك به ستاره مادر شرايط چندان مساعدي براي زندگي ندارند اما در اين بين سياراتي هم وجود دارند كه به نحو شگفت انگيزي شبيه زمين خودمان هستند.
جست‌و‌جوي سياره‌هاي فراخورشيدي خصوصا سياراتي با شرايط مشابه زمين، امروزه محور فعاليت بسياري از منجمان و گروه‌هاي نجومي در سراسر دنياست.
دكتر نادر حقيقي پور، پژوهشگر موسسه نجوم دانشگاه هاوايي - از بزرگترين موسسات نجومي دنيا - از روند تحقيقات در زمينه كشف سيارات فراخورشيدي و طرح‌هاي شاخص در حال انجام در اين زمينه به تحقیق پرداخته است.
حقيقي پور كه تحصيلات كارشناسي را در سال 1368 در رشته فيزيك در دانشگاه تهران به پايان برده، مدارج كارشناسي ارشد و دكتري خود را در رشته فيزيك با گرايش سياره شناسي به ترتيب در سال‌هاي 1997 و 1999در دانشگاه ميسوري آمريكا كسب كرده است.
وي كه مدت شش سال است به عنوان عضو هيات علمي در موسسه نجوم دانشگاه هاوايي فعاليت دارد يكي از اعضاي اصلي گروهي است كه به كشف و بررسي سيارات فراخورشيدي مشغول هستند.
حقيقي پور در ابتداي اين گفت‌و‌گو به تحقيقات رساله دكتري خود اشاره كرد و گفت: موضوع رساله من كه با راهنمايي دكتر بهرام مشحون از سرشناسان نسبيت عام انجام شد ديناميك سيارات منظومه شمسي به ويژه سيارات متمركز بود كه با هم در رزونانسند. در تحقيقات اين رساله به دنبال بررسي اين بودم كه چگونه نيروهاي غير جاذبه‌يي باعث بر هم كنش سيارات منظومه شمسي با يكديگر شده و اين امر چه اثري بر روي حركت مداري آنها خواهد داشت. نتايج تحقيق من نشان داد كه نيروهاي غيرجاذبه يي باعث مي شوند كه سياره‌ها از جاي خود حركت كرده و به طرف خورشيد مهاجرت كنند. تئوري مهاجرت سياره‌ها اكنون يكي از مهمترين تئوري‌ها براي توجيه كردن حركت مداري سياره‌هاي فراخورشيدي است.
وي خاطرنشان كرد: پس از اتمام تز دكتري، تحقيقات من در دو زمينه ادامه پيدا كرد. يكي اين كه سيارات منظومه شمسي چطور به وجود آمده‌اند و دوم اينكه آيا در بين منظومه‌هاي فراخورشيدي، سياراتي مانند زمين هم وجود دارد يا خير؟ البته يكي از زمينه‌هاي خاص تحقيق من بر روي به وجود آمدن سياره‌هاي مثل زمين در سيستم‌هايي كه داراي دو خورشيد هستند، هم است.
حقيقي پور در ادامه درباره نتايج آن توضيح داد: نتايج تحقيق من نشان مي دهد كه مجموعه‌اي از سيستم‌هاي دوستاره يي وجود دارند كه مي‌توانند سياره‌اي مثل زمين داشته باشند. اين سيارات مي‌توانند حاوي حيات هم باشند كه در حال حاضر بر روي كشف اين سيارات كار مي‌كنم.
وي در پاسخ به اين سوال كه آيا مي توان بر روي اين سيارات مانند زمين زندگي كرد به ايسنا گفت:
تئوري نشان مي‌دهد كه امكانش وجود دارد ولي تلكسوپ‌ها هنوز چنين سياراتي را پيدا نكرده‌اند. البته با طرح اين تئوري، منظورمان موجودات فضايي نيستند، بلكه منظور اين است كه اين سيستم‌ها مي‌توانند سياره‌اي مثل زمين داشته باشند كه ممكن است قابليت شروع حيات در آن وجود داشته باشد. وقتي درباره حيات صحبت مي‌كنيم، منظور فقط حيات انساني نيست، بلكه موجودات بدوي (مانند موجودات تك سلولي) هم شامل اين تعريف مي‌شوند؛ بنابراين وقتي مي‌گوييم يك سياره قابليت حيات دارد، منظور اين است كه آن سياره ممكن است قادر باشد، در صورتي كه شرايط لازم وجود داشته باشد، حيات مانند آنچه روي زمين وجود دارد، روي آن بوجود آيد. آنچه گفته شد بر اساس تئوري‌هاي ما است، اگر سياره‌اي مانند زمين كشف شود، ما به راحتي قادر نخواهيم بود حيات را روي آن مشخص كنيم. فقط مي‌توانيم بر اساس تئوري‌هاي موجود بگوييم كه آن سياره قابليت حيات دارد.
حقيقي پور درباره چگونگي پيدا كردن سياره‌هاي فراخورشيدي تصريح كرد: گرچه اخيرا چندين سياره فراخورشيدي به طور مستقيم عكس برداري شده‌اند، بيشتر سياره‌هاي فراخورشيدي به طور غير مستقيم و با اندازه گيري تغييرات طول موجي و يا شدت نور دريافت شده از ستاره مركزيشان، پيدا شده‌اند.
وي در ادامه با اشاره به كشف 15 سياره ابرزمين خاطرنشان كرد: سياره‌هاي ابرزمين (super Earth) اجرامي هستند كه جرمشان بين 5 تا 15 برابر زمين است. از آنجا كه اين سياره‌ها به بزرگي زمين هستند، صفحات دروني آنها قابليت حركت بر روي يكديگر را دارند. اين حركت دروني سياره ها، توام با جو سياره‌اي باعث مي‌شوند كه بعضي از اين سياره‌ها قابليت حيات داشته باشند. پيدا كردن اين سياره‌ها به بهتر و كاملتر شدن تئوري‌هاي به وجود آمدن سياره‌ها كمك زيادي مي‌كند.
حقيقي پور تصريح كرد: حدود 95 درصد از سياره‌هاي فراخورشيدي به بزرگي سياره مشتري و يا بزرگتر هستند. سياره‌هايي به اين بزرگي جو بسيار ضخيمي خواهند داشت كه باعث مي‌شود تا نور خورشيد به سطح سياره نرسد و همچنين دما و فشار سطح سياره به حد زيادي بالا رود. اين گونه سيارات قابليت حيات ندارند ولي جرم كوچكتر سياره‌هاي ابرزمين باعث مي‌شود تا اين سيارات جو نازكتري داشته باشند و دماي سطح آنها هم به طور يكنواخت به حد معتدلي رسيده باشد.
وي همچنين درباره فعاليت هاي موسسه نجوم هاوايي و جديدترين پروژه هاي اين موسسه گفت: در حال حاضر، چندين پروژه بين المللي با مركزيت موسسه نجوم دانشگاه هاوايي در حال اجرا است. يكي از اين پروژه‌ها، مربوط به پيدا كردن شهاب سنگهاي دنباله دار در منظومه شمسي است. شهاب سنگ ها، سنگهاي فضايي هستند كه در كمربند شهاب سنگ ها بين مريخ و مشتري قرار دارند. بر خلاف ستاره‌هاي دنباله دار كه داراي دنباله نوراني مي‌باشند شهاب سنگ ها دنباله ندارند. در طول پنج سال گذشته، يكي از تيم‌هاي تحقيقاتي موسسه نجوم هاوايي توانسته است اجسامي پيدا كند كه از لحاظ مداري و ديناميكي مانند شهاب سنگ ها بوده و در كمربند سيارك‌ها باشند اما مانند ستاره‌هاي دنباله دار، دنباله دارند.
حقيقي پور در اين باره توضيح داد: اجسام كوچك در منظومه شمسي از دو نوع هستند: شهاب سنگها و ستاره‌هاي دنباله دار. شهاب سنگها اجسامي هستند كه از سنگ درست شده‌اند و مدار آنها بين مريخ و مشتري است. ستاره‌هاي دنباله دار اجسام كوچكي هستند كه ناحيه مداري آنها دورتر از مدار پلوتون به دور خورشيد است. ستاره‌هاي دنباله دار حاوي سنگ و يخ هستند. وقتي اين اجسام به خورشيد نزديك مي‌شوند يخشان ذوب شده و باعث مي‌شود تا گرد و غبار روي آنها به صورت دنباله به انتهاي اين اجسام اضافه شود اما شهاب سنگها چنين دنباله‌اي از خود نشان نمي‌دهند. در طول پنج سال گذشته، ما توانسته‌ايم شهاب سنگ‌هايي پيدا كنيم كه همانند ستاره‌هاي دنباله دار، دنباله دارند. دنباله دار بودن اين شهاب سنگها امري غير عادي است. ما در حال حاضر تلاش مي‌كنيم تا براي پيدا شدن دنباله اين اجسام تئوري درستي را پيدا كنيم.
وي ادامه داد: تصور ما بر اين است كه اين اجسام حاوي يخ در سطح خارجي‌شان مي‌باشند. اين لايه يخي با يك لايه نازك سنگي پوشيده شده است. اگر يكي از اين اجسام با يك جسم كوچكتري برخورد كند، لايه سنگي خارجيش شكاف برداشته و يخ زير آن پيدا مي‌شود. وقتي اين جسم به نزديكي خورشيد مي‌آيد، يخ بيرون آمده تصعيد مي‌شود و يك دنباله درست مي‌كند. در حال حاضر، تحقيق ما بر اين است كه منشا اين شهاب سنگهاي دنباله دار را پيدا كنيم و خاصيتهاي شيميايي آبي كه در آنها وجود دارد را كشف كنيم. اين خاصيت شيميايي به ما كمك مي‌كند تا به منشا آب روي زمين پي ببريم.
عضو هيات علمي موسسه نجوم دانشگاه هاوايي درباره ويژگي شهاب سنگ هاي دنباله دار گفت: اهميت اين اجسام در اين است كه بسياري از آنها حامل آب (يخ) است. اين مساله از اين جهت مهم است كه منشا آب زمين نامعلوم است. تئوري به وجود آمدن زمين نشان مي‌دهند كه زمين در ابتدا بدون آب بوده است و آب زمين بعد از به وجود آمدن زمين به آن اضافه شده است. اهميت شهاب سنگ هاي دنباله دار در اين است كه ممكن است آب زمين را آنها آورده باشند. بعد از اين كه زمين به وجود آمد، تعداد زيادي از اين اجسام با آن برخورد مي‌كنند و با اضافه كردن يخ درونشان به جرم زمين، باعث منشا وجود آب مي‌شوند. اين سوال بزرگ باعث شده تا ما بتوانيم سازمان فضايي امركيا (ناسا) را راضي كنيم تا يك سفينه به دور يكي از اين شهاب سنگ هاي دنباله دار بفرستد تا ما بتوانيم وضعيت فيزيكي، سطحي و شيميايي آن را بررسي كنيم. اين طرح جديدي است كه در پنج سال گذشته آغاز شد و تا 15 سال آينده ادامه خواهد داشت.
وي درباره ساير پروژه هاي اين موسسه گفت: پروژه ديگر، رصدخانه بزرگي به نام «پن استارز»(Pan STARRS) است. مجموعه‌اي از چندين تلسكوپ كه تمامي آسمان را بيست و چهار ساعته رصد کرده و هرچه در آسمان مي‌گذرد را ثبت مي‌كنند. به وسيله اين طرح، مي‌توان اجرام جديد بسياري در آسمان كشف كرد. بيشتر اجرامي كه در منظومه شمسي كشف مي شوند به علت انجام رصدهاي متعددي است كه طي چندين و چند سال انجام مي‌شود. از كنار هم گذاردن اين رصدها، منجمان متوجه وجود جرم جديدي مي‌شوند. رصدهاي اين پروژه، به علت تمام وقت بودن، بسيار ارزشمند است. در اين پروژه، مجموعه‌اي از چندين كشور و چندين دانشگاه پيشرفته از جمله هاروارد، موسسه تحقيقاتي هايدلبرگ در كشور آلمان و غيره شركت دارند. اين طرح از حدود پنج سال پيش آغاز شده و تا سال ديگر راه اندازي مي‌شود.
حقيقي پور در گفت‌و‌گو با ايسنا تصريح كرد: به علت وجود كوه بلند ماناكيا (Mauna Kea) بيشتر توان موسسه نجوم دانشگاه هاوايي روي كارهاي رصدي نظير ساختن تلسكوپ يا استفاده از آنها براي رصد است. هر طرح بزرگ رصدي در دنيا به نحوي به دانشگاه هاوايي مربوط مي‌شود. براي نمونه تلسكوپ 30 متري يا تلسكوپ VLA و غيره كه در تمام آنها دانشگاه هاوايي همكاري دارد.
حقيقي پور درباره اهداف پروژه‌هاي فضايي كه درباره منظومه شمسي در اين موسسه انجام شده يا در حال اجراست، افزود: به طور كلي هدف تمام پروژه‌هاي تحقيقاتي منظومه شمسي به دست آوردن اطلاعات دقيق تر و بيشتر درباره سياره‌ها و ساير اجرام در منظومه‌مان است تا محققان بتوانند مدل‌هاي به وجود آمدن منظومه شمسي را اصلاح كنند. در حال حاضر ايده‌هايي درباره به وجود آمدن سياره‌هايي بزرگ مانند مشتري و زحل و همچنين در مورد آخرين مرحله به وجود آمدن سياره‌هاي سنگي مانند زهره و زمين وجود دارد؛ اما جزييات تكنيكي اين نظريه‌ها هنوز كاملا حل نشده‌اند. همه اين مدل‌ها فرضياتي دارند كه بر اساس رصدهاي منظومه شمسي هستند؛ بنابراين هرچه بيشتر رصد كنيم و بيشتر فضاپيما به اين اجرام بفرستيم، بهتر مي‌توانيم فرضيات اوليه اين نظريه‌ها را تصحيح كنيم.
وي به منجمان جوان و حرفه اي كشورمان توصيه كرد: يكي از مساله‌هايي كه مردم ايران بايد از آن آگاه شوند تحولات و پيشرفت‌هايي است كه در زمينه سياره‌هاي فراخورشيدي صورت مي‌گيرد. در حال حاضر يكي از موضوعات داغ پيدا كردن سياره‌هاي فراخورشيدي قابل حيات است به خصوص با دو تلسكوپ فضايي كه اخيرا فرستاده شده است. يكي از آنها تلسكوپ اروپايي به نام كوروت(CoRot) و ديگري تلسكوپ امريكايي به نام كپلر (Kepler) است كه هدف آنها پيدا كردن سياره‌هاي كوچك فراخورشيدي است.
حقيقي پور درباره خصوصيات تلسكوپ كپلر توضيح داد:هدف تلسكوپ فضايي كپلر اين است كه سياره‌هايي مانند زمين را كشف كند. اين سيارات، در منظومه‌هاي ستاره يي كه ستاره مركزيشان كوچكتر از خورشيد است، در فاصله كمي از ستاره مي‌گردند که در نتيجه اثراتي كه بر روي ستاره دارند مشهود تر است .
اين تلسکوپ علاوه بر پيدا كردن سياره‌هايي به كوچكي زمين توانايي اين را هم داشته وقتي يك ستاره فراخورشيدي از جلوي ستاره مركزي خود رد شده و در نتيجه شدت نور ستاره مركزي را كاهش مي دهد، اين كاهش نور را اندازه گيري كند. به عنوان مثال زمين حدود 300 هزار بار از خورشيد كوچكتر است و وقتي زمين از جلوي خورشيد رد مي‌شود براي كسي كه بر روي مشتري نشسته و زمين را نگاه مي‌كند كم شدن نور خورشيد يك هزارم درصد است. تلسكوپ فضايي كپلر قادر است اين كاهش نور را اندازه بگيرد. اين اندازه گيري به ما امكان را مي دهد تا بگوييم سياره‌اي كه از جلوي ستاره اش رد شده چقدر بزرگ بوده و فاصله آن تا ستاره‌اش به چه اندازه است.
وي خاطرنشان كرد: تا چند ماه آينده آنقدر اطلاعات از تلسكوپ فضايي كپلر به زمين ارسال خواهد شد كه دانشمندان نمي‌توانند از تمامي آنها استفاده كنند؛ بنابراين دانشجويان و محققان ايراني قادر خواهند بود اين داده‌هاي خام علمي را كه هيچ كسي بروي آنها كار نكرده برداشته و بتوانند سياره‌هاي فراخورشيدي پيدا كند اين امر باعث به وجود آمدن تحول عظيمي در پيشرفت علمي ايران و به تبع آن در جهان خواهد داشت.
