كمربند حيات

[rezash]

همانطور که میدانید سیاره زمین در فاصله ای از خورشید قرار دارد که باعث بوجود امدن حیات و زیست موجودات زنده تا کنون شده است.در واقع زمین نسبت به خورشید در ناحیه گولدیلاکس قرار دارد .اگر زمین نزدیکتر از فاصله کنونی قرار داشت احتمالا" به مانند سیاره ای مثل زهره میشد با جوی بسیار غلیظ و سمی و همینطور بسیار داغ و جهنمی با درجه حرارتی نزدیک به 500 درجه سانتیگراد.همینطور اگر دورتر از مدار کنونی قرار میگرفت به مانند مریخ دارای بیابانهائی خشک سرد و بیحاصل میشد که حتی با وجود یخهایش حیات شکل نمیگیرد یا در مراحل خیلی ابتدائی از بین میرود.
همینطور ماه نیز نسبت به زمین از نظر اندازه و فاصله در ناحیه كمربند حيات میباشد.اگر ماه کوچکتر از ابعاد فعلی اش بود باعث ایجاد لنگی در چرخش زمین و تغییرات شدید اب و هوایی میشد که زمینه را برای تشکیل حیات غیر ممکن می ساخت.همانطور که میدانید تشکیل و تداوم حیات که منجر به پیدایش دی.ان.آ و شکل پیشرفته ی حیات میشود به میلیونها سال پایداری اب و هوا نیاز دارد.و این ماه بود که با ابعاد مناسبش باعث شد محور زمین جابجا نشود.
زمین حتی در کهکشان راه شیری نیز در ناحیه كمربند حيات قرار دارد.اگر ما نزدیکتر به مرکز کهکشان بودیم حتما" تحت تاثیر سیاه چاله های نواحی مرکزی کهکشان قرار میگرفتیم واگر دورتر از جای کنونی بودیم انوقت عناصر سنگین و لازم برای پیدایش حیات وجود نداشت.
این چند مثال که از نواحی كمربند حيات عنوان کردم در مقابل هزاران ناحیه ی كمربند حياتي که دانشمندان مطرح کرده اند ناچیز است.شرایط اقیانوسها, لایه های موجود در جو زمین, میدان مغناطیسی زمین, لایه های زمین شناسی, وجود سیاره مشتری وغیره...همه از مثالهای موجود در رابطه با كمربند حيات زمین میباشد.
حتی وجود نفت و گاز و نقش ان در پیشرفت انسان نیز نوعی از كمربند حيات میباشد.
با توجه به این موارد ایا فکر و تدبیر بزرگی باعث بوجود امدن این موهبتها و خوش شانسیها شده؟
ایا فقط به این دلیل که خدا نوع بشر را دوست داشته است ما همکنون در این شرایط زندگی میکنیم؟
یا اینها فقط به خاطر تصادف بوجود امده اند؟و ما یک نمونه بسیار نادر در میان میلیونها سیاره ی مرده موجود و خارج از محدوده حيات در جهانیم؟
ایا زمین به دلیل قانون میانگین حاکم بر جهانهای متعدد موجود در جهان چند گانه به این صورت درامده و در انبوهی از جهانهای متعدد در بهترین جهان قرار گرفته یا به به خاطر تدبیری بزرگ و دوستدار انسان اینگونه است؟

[m.aryayi]

سال هاي نظريه بنيادين كه در مورد موجودات فرازميني ازش صحبت مي شد بر اين نظر تاكيد داشت كه تعداد سيارات مثل زمين بسيار زياد است و بر طبق همين نظريه پروژه هاي مثل seti و فرمول هايي مثل فرمول ديراك به وجود اومد و دانشمنداني مثل كارل ساگان رشد كردند
اما بعد از پرسش فرمي كه چرا هيچ مشاهده اي از موجودات فرازميني وجود نداره بعضي از دانشمندان به نظريه زمين استثنايي گرويدند در اين نظريه عواملي كه ازشون ياد كرديد مطرح شدند و تعداد زمين هاي خيلي كمتر از نظريه قبلي بودند (ولي صفر نبودند)
به هر حال هنوز نمي دونيم چند تا سياره شبيه وجود داره بايد صبر كرد و منتظر داده هاي علمي بود و به اصل انتروپيك احتارم گذاشت

[Milad.n]

طبق محاسبات انجام شده برای کمربند حیات مشخص شد که تیتان(قمر زحل) نیز بر روی این کمربند قرار دارد.با توجه به همین امر فضاپیمای کاسینی هویگنس پس از هشت سال راه طاقت فرسا (ظاقت فرسا برای ما زمینی ها!!!)بر ای بررسی شرایط حیات به تیتان رسید.شرایط قمر تیتان بسیار شبیه به زمین است.تیتان هم مانند زمین دارای جو باران برف ابر و دریا است.اما همه ی اینها از جنس متان وجود داره.یعنی متان نقش آب رو روی تیتان بازی می کنه.

[Sunrise]

کمربند حيات يک منظومه به ناحيه‌اي در اطراف آن اطلاق مي‌شود که در آنجا انرژي دريافتي از ستاره نه خيلي زياد و نه خيلي کم است و بنابراين درجه حرارت سياره‌اي که در اين مکان قرار مي‌گيرد براي شکل‌گيري آب مايع در سطح آن مناسب است.

بر اساس نظريه سنتي، وجود آب مايع براي شکل‌گيري و دوام حيات ضروري است.
اکنون مي‌دانيم هر کجا آب مايع پيدا شود، حيات از نوعي که ما در سياره خود مي‌بينيم مي‌تواند به وجود آيد. بيشتر سياره شناسان در اين زمينه معتقدند پيدا کردن آب مايع نمي‌تواند به طور قطع وجود حيات در سياره‌اي را به اثبات برساند چرا که هيچ کس هنوز به طور قطع نمي‌داند حيات بر روي زمين چگونه به وجود آمده و آيا اصلا منشا آن خود کره زمين بوده يا خير؟
اما با اين وجود، اين دانشمندان معتقدند سيارات خاکي که بر سطح آنها آب مايع وجود دارد و به دور ستارگان رشته اصلي مي‌گردند، بهترين مکان براي جستجو به دنبال فعاليت‌هاي زيستي هستند؛

هنگامی که متخصصان علوم زيستي در دهه 1960 در مکان‌هايي از کره زمين مانند اعماق اقيانوس‌ها، محيط‌هايي با دماهاي بسيار پايين، فشار هواي به شدت بالا و يا حتي مکان‌‌هاي بسيار خشک و بدون آب که شرايط حيات بسيار مشکل مي‌نمود موفق به کشف هزاران گونه موجود زنده که بيشتر آن‌ها از نوع تک‌سلولي يا باکتري‌ها بودند، شدند؛ این نظریه سنتی با چالش مواجه شد.
برخي از اين موجودات حتي قادر به دوام در مقابل ميزان بسيار بالايي تشعشعات گوناگون بودند و برخي ديگر براي دوام نيازي به اکسيژن و نور خورشيد نداشتند. اين امر موجب طرح ايده‌اي نوين در جامعه نجومي شد که بر اساس آن كاوشگران حيات دريافتند اگر حيات در شرايطي بسيار دشوار در همين کره خاکي مي‌تواند به وجود آمده و دوام يابد، در جستجو به دنبال حيات به سادگي نمي‌توان از کنار سيارات ديگري که شرايط آن‌ها با شرايط معمول زمين بسيار متفاوت به نظر مي‌رسد گذشت...

----
دانشنامه فضایی ایران

[Milad.n]

این مطلب به درستی بیان می دارد که ما باید تعریفمان از حیات را شفاف کنیم.یعنی باید مشخص کنیم که منظور ما از حیات،حیات موجود زنده است یا نوعا انسان.

کاملا واضح است که با تعریف صحیح از حیات این مطلب به دو قسمت حیات موجود زنده و حیات نوع انسان تقسیم می شود.احتمال وجود حیات انسانی به مراتب کمتر از احتمال وجود حیات موجودات زنده است(همون طور که در مطلب sunrise اشاره شده)

اما نکته ی حائز اهمیت دیگر این است که در جستجو برای حیات انسانی،فقط نباید به دنبال مکانی کاملا ایده آل(همانند زمین)برای حضور و زندگی انسان بود ، بلکه باید در مورد راههای تطبیق دادن انسان با بعضی شرایط خاص نیز تحقیق شود.(به طور مثال باید راهکار های تطبیق دادن زندگی انسان با شرایط دمایی بسیار پائین نیز بررسی شود)

[rezash]

به نظر شما جهانی که در ان زندگی میکنیم با تمام خصوصیاتش و منجمله قرار گرفتن در کمربندهای حیات که در بالا اشاره شد ایده ال ترینه؟یا میشد بهتر از این هم باشه؟مثلا" اگر کره زمین بزرگتر بود بهتر نبود؟یا اگر اندازه ی ستاره مون خورشید کوچکتر یا بزرگتر میشد بهتر نبود؟
مثلا" اگر زمین به جای یک قمر(ماه) دو تا قمر داشت ویکی از اونها نیز قابل زیستن بود زیبا تر نمیشد؟
شاید اگر یک سری از نواحی گولدیلاکس به نواحی فعلی اضافه میشد انسان باهوش تر میشد یا اینکه به جز انسان انواع موجودات هوشمند در زمین زندگی میکردند و اینها باعث میشد انسان سریعتر پیشرفت کنه و خیلی از مصایب فعلی مثل جنگها و بیماریها و حوادث طبیعی رو نداشته باشه.
و در کل حالا با شرایط موجود فعلی به نظر شما انسان میتونه با ایجاد کمر بندهای حیات مصنوعی به زندگی بهتری در زمین برسه؟یا این کار رو برای سیارات همسایه مثل مریخ انجام بده؟

[Mojtaba.M]

هر ستاره ای با توجه به جرم و قدرتی که داره باید یه کمربند حیات داشته باشه .

کمربند حیات خورشید بین زمین و مریخه که حیات نصیب ما شده به همین خاطره که میگن زمانی در مریخ حیات ابتدایی بوده و میتونسته رشد کنه

[Mojtaba.M]

شرایط پیدایش حیات
برای اینکه حیات بتواند در سیاره‌ای به وجود آمده و تکامل یابد، آن سیاره باید در کمربند حیات منظومه خود قرار گرفته باشد. به علاوه، چنانچه ستاره میزبان دارای شرایط زیر باشد، احتمال تشكیل و دوام حیات در آن بیشتر است:

سن ستاره باید بیشتر از ۳ میلیارد سال باشد: سه میلیارد سال حداقل زمانی است که حیات می‌تواند در طی آن به وجود آمده و تکامل یابد.


جرم آن باید حداکثر 5/1 برابر جرم خورشید باشد: ستارگانی با جرم بالاتر گرچه هیدروژن و هلیوم بیشتری دارند اما ذخیره سوخت خود را با سرعت بیشتری به پایان می‌برند و بنابراین عمر کوتاه‌تری دارند و به همین خاطر، فرصت لازم برای پیدایش و تکامل حیات را فراهم نمی‌کنند - حتی اگر سیاره یا سیاراتی در فاصله مناسبی از چنین ستارگانی قرار گرفته و شرایط خوبی برای ایجاد حیات داشته باشد.


عناصر سنگین موجود در ستاره باید حداقل 40 درصد عناصر موجود در خورشید باشند: سیارات خاکی اطراف ستارگانی که دارای میزان پایینی عناصر سنگین هستند تشکیل نمی‌شوند و تنها سیارات گازی که بر روی آنها امکان حیات وجود ندارد در چنین منظومه‌هایی یافت می‌شوند.

البته در سال‌های اخیر منظومه‌های خورشیدی متعددی کشف شده‌اند که یک یا چند شرط بالا را دارا نبودند، اما سیاراتی كه در چنین منظومه‌هایی كشف شده‌اند باز هم از نظر دانشمندان شرایط ایجاد حیات را داشته‌اند زیرا در کمربند حیات منظومه خود قرار داشته‌اند. دلیل این امر آن است که بسته به قطر، جرم و نوع ستاره‌ای که در یک منظومه وجود دارد، کمربند حیات آن منظومه گسترده‌تر یا کوچک‌تر می‌شود.
دانش فضایی

[Mojtaba.M]

کمربند حیات


منظومه خورشیدی ما در کمربند حیات کهکشان راه شیری، و سیارات زمین و مریخ در کمربند حیات منظومه شمسی واقع شده‌اند

کمربند حیات یک منظومه به ناحیه‌ای در اطراف آن اطلاق می‌شود که در آنجا انرژی دریافتی از ستاره نه خیلی زیاد و نه خیلی کم است و بنابراین درجه حرارت سیاره‌ای که در این مکان قرار می‌گیرد برای شکل‌گیری آب مایع در سطح آن مناسب است.

بر اساس نظریه سنتی، وجود آب مایع برای شکل‌گیری و دوام حیات ضروری است. اما امروزه دانشمندان به دلایلی که بعدا به آنها می‌پردازیم کمی محتاطانه‌تر در این رابطه اظهار نظر می‌کنند. اکنون می‌دانیم هر کجا آب مایع پیدا شود، حیات از نوعی که ما در سیاره خود می‌بینیم می‌تواند به وجود اید.

بیشتر سیاره شناسان در این زمینه معتقدند پیدا کردن آب مایع نمی‌تواند به طور قطع وجود حیات در سیاره‌ای را به اثبات برساند چرا که هیچ کس هنوز به طور قطع نمی‌داند حیات بر روی زمین چگونه به وجود آمده و آیا اصلاً منشا آن خود کره زمین بوده یا خیر؟ اما با این وجود، این دانشمندان معتقدند سیارات خاکی که بر سطح آنها آب مایع وجود دارد و به دور ستارگان رشته اصلی (ستارگانی که در مرکز آنها همجوشی هسته‌ای رخ می‌دهد) می‌گردند، بهترین مکان برای جستجو به دنبال فعالیت‌های زیستی هستند، هر چند این مساله بدان معنا نیست که امکان وجود حیات در سیستم‌های ستاره‌ای با شرایط متفاوت مورد بررسی قرار نگیرد.

اوایل نیمه دوم قرن بیستم بود که مطالعات بیشتر بر نحوه شکل‌گیری، دوام و تکامل حیات موجب شد تا دانشمندان در دیدگاه سنتی خود تجدید نظر کنند و به جای محدود ساختن جستجو به دنبال حیات تنها در سیاراتی که به دور ستارگان رشته اصلی وجود دارند، امکان پیدایش حیات به دور سایر ستارگان و حتی اقمار سیارات را نیز بررسی کنند. ایده این امر زمانی مطرح شد که متخصصان علوم زیستی در دهه ۱۹۶۰ در مکان‌هایی از کره زمین مانند اعماق اقیانوس‌ها، محیط‌هایی با دماهای بسیار پایین، فشار هوای به شدت بالا و یا حتی مکان‌‌های بسیار خشک و بدون آب که شرایط حیات بسیار مشکل می‌نمود موفق به کشف هزاران گونه موجود زنده که بیشتر آن‌ها از نوع تک‌سلولی یا باکتری‌ها بودند، شدند. برخی از این موجودات حتی قادر به دوام در مقابل میزان بسیار بالایی تشعشعات گوناگون بودند و برخی دیگر برای دوام نیازی به اکسیژن و نور خورشید نداشتند. این امر موجب طرح ایده‌ای نوین در جامعه نجومی شد که بر اساس آن كاوشگران حیات دریافتند اگر حیات در شرایطی بسیار دشوار در همین کره خاکی می‌تواند به وجود آمده و دوام یابد، در جستجو به دنبال حیات به سادگی نمی‌توان از کنار سیارات دیگری که شرایط آن‌ها با شرایط معمول زمین بسیار متفاوت به نظر می‌رسد گذشت.

حدود یک دهه بعد، فضاپیماهای وویجر ناسا بار دیگر کاوشگران حیات فرازمینی را که تصور می‌کردند تمامی احتمالات موجود جهان‌هایی که دارای شرایط حیات هستند را بررسی کرده‌اند به شدت متحیر ساختند. تصاویری که این دو فضاپیما از قمر مشتری، اروپا، در سال ۱۹۷۹ به زمین مخابره کردند نشان داد این قمر با وجود آنکه در کمربند حیات منظومه شمسی قرار ندارد، دارای مقادیر زیادی یخ بر سطح خود است. اما نکته جالب دیگری که در این تصاویر وجود داشت، سطح نسبتا هموار این قمر بود. بر خلاف ماه که بر سطح خود زخم‌هایی کهنه از برخوردهای سماوی دارد که همچنان به دلیل میزان بسیار ناچیز فعالیت‌های زمین‌شناسی و فرسایش خاک تقریبا از هنگام برخورد بدون تغییر باقی مانده است، در تصاویر قمر مشتری اثرات زیادی از برخوردهای سماوی دیده نمی‌شد. به طور کلی هنگامی که یک جسم سماوی مانند سیاره، قمر، یا سیارک بر روی سطح خود نشانه‌های زیادی از برخوردهای سماوی ندارد، می‌توان گفت یک یا چند مورد زیر در مورد آن صادق است:

مدت زمان زیادی از عمر آن جسم سماوی نمی‌گذرد و پوسته آن جوان است. به همین دلیل هنوز توسط اجرام مهاجم سماوی بمباران نشده است و یا چون پوسته هنوز در حال شکل‌گیری است، اثرات به جا مانده از برخوردهای اجرام سماوی دستخوش تغییر شده‌اند

آن جسم سماوی دارای فعالیت‌های زمین‌شناسی مانند فعالیت‌های آتشفشانی و حرکات زمین‌ساختی است که موجب تغییر شکل پوسته در طی سال‌ها می‌گردد

آن جسم سماوی دارای جو است و به دلیل بارش‌های جوی و جابجایی هوا در آن، خاک دچار فرسایش ‌می‌شود

در مرکز جسم سماوی، منبع تولید انرژی وجود دارد که موجب گرم شدن لایه‌های مختلف آن و تغییر شکل پوسته می‌گردد

سیاره شناسان می‌دانستند که قمر اروپا تقریباً به طور همزمان با سایر اجرام منظومه شمسی یا حداقل با اختلاف چند ده میلیون سال از آن به وجود آمده است؛ بنابراین اروپا یک قمر جوان محسوب نمی‌شود. به علاوه، از آنجا که پوسته اروپا برخلاف پوسته زمین که از مواد سنگی ساخته شده، پوشیده از یخ است، فعالیت‌های زمین‌شناسی به نحوی که بر روی زمین شاهد آن هستیم نیز در سطح این قمر مشاهده نمی‌شد. از سوی دیگر، اروپا فاقد جو است، بنابراین نه فرسایش خاک در آن رخ می‌دهد و نه اجرام مهاجم پیش از برخورد با سطح قمر در لایه‌های جو سوخته و تبخیر می‌شوند. از طرفی، با توجه به فاصله نزدیک این قمر به سیاره خود یعنی مشتری که تنها ۶۷۱ هزار کیلومتر است، انتظار می‌رفت اروپا به دلیل گرانش قوی مشتری که سیارک‌ها و شهابسنگ‌ها را به سوی خود جذب می‌کند، آماج حملات این تکه سنگ‌های مهاجم باشد. تمامی این عوامل موجب شد سیاره شناسان اعلام کنند که اروپا احتمالا در لایه‌های درونی خود دارای یک منبع تولید انرژی و حرارت است که موجب جریان آب مایع جایی حدود ۱۵ کیلومتر پایین‌تر از خارجی‌ترین لایه یعنی پوسته آن می‌شود. این جریان متداوم مایعات در زیر پوسته موجب بروز تغییرات در سطح آن و تغییر شکل دادن و پر شدن دهانه‌های برخوردی ناشی از تصادم شهابسنگ‌ها می‌گردد.

سیاره‌شناسان با محاسبه تعداد دهانه‌های برخوردی که امروزه بر سطح اروپا دیده می‌شوند دریافتند که از عمر پوسته این قمر به طور متوسط ۱۰ میلیون سال بیشتر نمی‌گذرد. بسیاری معتقدند گرمای قمر اروپا ناشی از پدیده‌ای است که به آن گرمایش جذر و مد گرانشی گفته می‌شود. پوسته تمامی اقمار منظومه شمسی از جمله قمر زمین تحت تاثیر نیروی گرانش سیارات خود مدام در حال تغییراند. این تغییرات اما در اغلب اقمار بسیار جزیی و در طی زمان‌های کوتاه بسیار نامحسوس است. سطح اقمار در نتیجه این فرایند منبسط و منقبظ می‌شود که این امر موجب بروز اصطکاک، تولید حرارت و گرم شدن آنها می‌گردد. طبیعی است که هرچه قمر به سیاره مادر خود نزدیک‌تر و هر چه آن سیاره دارای نیروی گرانش قوی‌تری باشد، گرمای ناشی از جذر و مد گرانشی بیشتر است. البته اقمار منظومه شمسی نیز بر روی سیارات خود چنین تاثیر متقابلی می‌گذارند، اما به دلیل جرم کم‌تر و متعاقبا نیروی گرانش ضعیف‌تری که نسبت به سیارات خود دارند، چنین تاثیراتی عموما قابل چشم پوشی است.

پیش از اعزام فضاپیماهای وویجر به ماموریت خود، دانشمندان تصور می‌کردند تمامی اقمار منظومه شمسی مانند قمر زمین جهان‌هایی مرده هستند که امکان بروز و دوام حیات بر روی آنها به هیچ وجه حتی قابل بررسی هم نیست. تصاویر جدیدی که وویجرها از اروپا در سال ۱۹۷۹ ارائه دادند ثابت کرد چنین دیدگاهی نادرست است و از آن پس اقمار سیارات نیز مورد توجه کاوشگران حیات قرار گرفتند. از آنجا که قمر اروپا خارج از کمربند حیات منظومه شمسی قرار داشت، دستاورد مهم دیگری که اطلاعات ارسالی وویجرها برای کاوشگران حیات دربرداشت این بود که آنان دریافتند جهان‌هایی که خارج از این محدوده و در فواصل زیادی از منبع اصلی تولید انرژی یک منظومه که ستاره آن است، قرار دارند نیز چنانچه دارای منابع حرارتی درونی باشد و در اثر فرایندهایی همچون گرمایش گرانشی یا زوال رادیواکتیو که در نیمکره جنوبی تیتان، قمر زحل، رخ می‌دهد، بتوانند انرژی مورد نیاز خود را تامین کنند باید در زمره مکان‌هایی با احتمال ایجاد شرایط حیات و حتی وجود آب مایع محسوب شوند. از آن زمان بود که در جستجو به دنبال حیات، اقمار سیارات گازی منظومه شمسی دیگر حتی از سیاره مریخ نیز بیشتر مورد توجه قرار گرفتند و مطالعات بیشتری در این زمینه بر روی این قمرها آغاز گردید. با گسترش دامنه این مطالعات به سیارات فراخورشیدی و اقمار آنها، بار دیگر تعداد جهان‌های ناشناخته‌ای که هر یک می‌توانند شرایط بروز و تکامل حیات را ایجاد کنند رو به فزونی گذارد.

تنها در کهکشان راه شیری بیش از ۳۰۰ میلیارد ستاره وجود دارند. اگر ۱۰ درصد آنها ستارگانی مانند خورشید باشند و نحوه شکل‌گیری منظومه‌های آنها شبیه به چگونگی شکل‌گیری منظومه شمسی باشد، در کهکشان ما باید ۳۰ میلیارد سیاره گازی و به همین تعداد سیاره خاکی وجود داشته باشد. با در نظر گرفتن تنها مدل منظومه‌ای شناخته شده یعنی منظومه شمسی، اگر فرض کنیم هر سیاره گازی دست کم ۴ قمر و سیارات خاکی به طور متوسط هر یک تنها یک قمر داشته باشند، انتظار می‌رود حدود ۱۵۰ میلیارد قمر در کهکشان ما وجود داشته باشد! همزمان سوال دیگری ذهن کاوشگران حیات را به خود مشغول ساخت: ایا تنها سیاراتی که به دور ستاره‌های رشته اصلی در گردشند سیارات قابل سکونت محسوب می‌شوند یا سایر گونه‌های ستاره‌ای مانند کوتوله‌های قرمز یا حتی غول‌های قرمز نیز می‌توانند چنین شرایطی را برای سیارات خود به وجود بیاورند؟


اخترشناسان هنوز به طور قطع نمی‌دانند هنگامی که خورشید تبدیل به غول قرمز شود چه سرنوشتی در انتظار سیاره ماست

کوتوله های قرمز که به وفور در جهان یافت می‌شوند حدود ۵۰ برابر کم فروغ‌تر از خورشید هستند و جرم آنها تقریبا یک پنجاهم جرم خورشید است. نگاهی اجمالی به دسته بندی ستارگانی که تا کنون در جهان کشف شده‌اند نشان می‌دهد حدود ۸۵ درصد کل ستارگان جهان را کوتوله‌های قرمز تشکیل می‌دهند. این ستارگان به دلیل جرم و درخشندگی پایین خود اصلا در زمره میزبانان احتمالی سیاراتی با امکان پیدایش حیات به حساب نمی‌آمدند. یکی از مهم‌ترین دلایل این امر آن است که کمربند حیات در چنین منظومه‌هایی باید بسیار نزدیک به ستاره مادر باشد تا سیاره‌ای که در این ناحیه قرار می‌گیرد بتواند میزان مناسب حرارت و انرژی را برای حفظ حیات بر روی خود دریافت کند.

از سوی دیگر، یک سیاره در صورتی که در چنین فاصله نزدیکی از ستاره خود قرار گیرد، در تله گرانشی ستاره خود می‌افتد و همواره یک روی آن به سمت ستاره است در حالی که روی دیگر هیچ‌گاه حرارت مستقیم ستاره را دریافت نمی‌کند. این پدیده که قفل مداری نام دارد هنگامی رخ می‌دهد که به دلیل فاصله کم دو کره سماوی با جرم‌های متفاوت از یکدیگر و گرانش کره بزرگ‌تر، طول حرکت وضعی جسم کوچک‌تر با مدت حرکت انتقالی آن به دور جسم دیگر برابر می‌شود. درست مانند قمر زمین که به دلیل قرار گرفتن در تله گرانشی سیاره مادر، همیشه یک روی خود را به زمین می‌نمایاند و ما هرگز قادر به دیدن نیمه دیگر ماه نیستیم. در چنین شرایطی، دما در نیمی از سیاره‌ که همواره رو به ستاره مادر است به شدت زیاد و در نیمه دیگر آن به شدت کم خواهد بود به گونه‌ای که حتی اگر این سیاره دارای آب هم باشد، حرارت ستاره در نیمی از آن موجب تبخیر آب و در نیم دیگر سبب انجماد آن می‌گردد.

اما در سال‌های اخیر مدل‌های کامپیوتری نشان دادند که چنانچه چنین سیاره‌ای دارای جوی با ضخامت مناسبی باشد، حرارت دریافتی از ستاره کوتوله قرمز می‌تواند از سمتی که رو به ستاره دارد به سمت دیگر منتقل و موجب متعادل شدن حرارت کل سیاره شود. این یافته نیز بار دیگر بر تعداد اجرام و منظومه‌هایی که می‌توانند از لحاظ ایجاد و پیدایش حیات مورد بررسی قرار گیرند افزود و این بار ستارگان کوتوله قرمز که همانطور که پیشتر اشاره شد بخش عمده‌ای از ستارگان جهان را به خود اختصاص داده‌اند مورد توجه جستجوگران حیات قرار گرفتند. از آن پس، هر روز بر تعداد اخترشناسانی که معتقد بودند جستجو به دنبال حیات فرامنظومه‌ای نباید به ستارگان رشته اصلی محدود شود رو به افزایش گذاشت تا اینکه سیاراتی که به دور غول‌های قرمز می‌گردند نیز مورد توجه قرار گرفتند.

غول قرمز ستاره‌ای است با قطری معادل ۱۰ تا ۱۰۰ برابر قطر خورشید که پیشتر خود در زمره ستارگان رشته اصلی قرار داشته، بدان معنا که در مرکز آن همجوشی هسته‌ای به وقوع می‌پیوسته است. سرانجام با اتمام ذخیره هیدروژن در مرکز چنین ستارگانی و فشرده‌تر شدن آن‌ها، همجوشی هسته‌ای اتم‌های هیدروژن در لایه‌ای اطراف هسته آغاز شده، در اثر برهم خوردن تعادل میان لایه‌های گازی، ستاره شروع به انبساط می‌کند که در آن هنگام غول قرمز نامیده می‌شود. گرچه مرکز چنین ستارگانی بسیار فشرده و دارای دمای بالایی است، اما لایه‌های خارجی آنها در اثر انبساط دچار کاهش نسبی دما می‌شوند. چنین سرنوشتی حدود پنج میلیارد سال اینده در انتظار خورشید ما نیز هست. تک ستاره ما در آن هنگام به قدری بزرگ می‌شود که سیارات داخلی منظومه شمسی یعنی عطارد و زهره را می‌بلعد و تا نزدیکی زمین پیشروی می‌کند. در حال حاضر، یکی از موضوعاتی که ذهن اخترشناسان را به خود مشغول داشته، امکان وجود حیات بر سیاراتی است که به دور غول‌های قرمز می‌گردند. بر اساس مطالعات اولیه، به نظر می‌رسد چنین مساله‌ای زیاد هم دور از واقعیت نیست، هر چند کمربند حیات یک منظومه با افزایش قطر ستاره و تغییر درخشش و دمای سطحی آن به نقطه‌ای دورتر نقل مکان می‌کند. به عنوان نمونه، ۲ میلیارد سال دیگر، زمین به دلیل تغییراتی که در دما و درخشندگی خورشید ایجاد خواهد شد، از کمربند حیات کنونی منظومه شمسی خارج می‌شود.

کمربند حیات ستارگان غول قرمز در فاصله ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ میلیون کیلومتری آنها قرار دارد، در حالی که کمربند حیات ستاره‌ای مانند خورشید که یک ستاره معمولی از دسته ستارگان رشته اصلی محسوب می‌شود، به ناحیه‌ای در فاصله ۱۴۰ تا ۲۴۰ میلیون کیلومتری آن که تنها دربرگیرنده مدار زمین و مریخ است، اطلاق می‌شود. کشف سیارات فراخورشیدی در اطراف ستارگان رشته اصلی بسیار ساده‌تر از ردیابی سیاره‌ای در اطراف یک غول قرمز است، چراکه گرچه کمربند حیات ستارگان رشته اصلی در فاصله نزدیک‌تری از ستاره خود قرار دارد، اما با توجه به اینکه درخشندگی سطحی غول‌های قرمز عموما هزاران برابر بیشتر از ستارگان رشته اصلی است، سیاراتی که به دور آنها می‌‌گردند غالبا در نور ستاره مادر به سادگی قابل رصد نیستند. به عنوان نمونه، هنگامی که خورشید تبدیل به یک غول قرمز شود، قطر آن حدوداً ۱۰۰ برابر، اما درخشندگی سطحی ستاره ما به بیش از ۱۰۰۰ برابر درخشندگی فعلی خود خواهد رسید.

بررسی امکان وجود و دوام حیات در اطراف چنین ستارگانی باز هم دایره جستجو به دنبال حیات را گسترده‌تر کرد. از سوی دیگر، از زمان کشف نخستین سیاره فراخورشیدی در سال ۱۹۹۰ تا کنون، سیارات متعددی خارج از منظومه شمسی کشف شده‌اند که از نظر ساختار و همچنین منظومه‌ای که در آن قرار گرفته‌اند با یکدیگر بسیار متفاوتند. با وجود تنوع زیادی که در سیارات فراخورشیدی تا کنون مشاهده شده، دانشمندان بیشتر به دنبال سیاراتی هستند که از نظر ساختار، دما و سایر مشخصات تا حدی شبیه زمین باشند. برای این امر پاسخ به این سوال که ایا منظومه شمسی، منظومه‌ای منحصر به فرد است یا خیر مساله‌ای است که مدت‌هاست ذهن منجمان را به خود مشغول کرده است.


دانش فضایی

[دختر ستاره]

چرا ما همیشه در سیارات دیگه به دنبال شرایطی مثل شرایط زمین برای حیات هستیم شاید در سیارات دیگه موجوداتی باشن که از همون ابتدا با شرایط اون سیاره تطابق پیدا کردن شاید هم موجوداتی در سایر کرات باشن که نمی تونیم اونا رو ببینیم یعنی چشم ما قادر به دیدن اونا نباشه مثل امواج رادیویی -فرو سرخ که چشم ما اونا رو نمی تونه ببینه شاید برای آشکار سازی موجودات دیگه نیاز به تکنولوژی جدیدی داشته باشیم تا موجودات دیگه رو آشکار کنه