ستاره بارنارد که در فاصله‌ای کمتر از شش سال نوری از زمین قرار دارد، میزبان چهار جهان کوچک است که شبیه هیچ سیاره‌ای در منظومه شمسی ما نیستند. این ستاره‌ی نزدیک که از نظر فاصله تا خورشید تنها پس از آلفا قنطورس در رتبه دوم قرار دارد، اکنون دقیق‌ترین پروفایل سیاره‌ای خود را به ثبت رسانده است.
هر چهار سیاره که در سال ۲۰۲۵ کشف شدند، از زمین و زهره کوچک‌تر اما از مریخ بزرگ‌تر هستند. هیچ سیاره‌ای در این بازه اندازه‌ای در منظومه شمسی وجود ندارد.
یک کانی کمیاب ممکن است ذخیره آب را محدود کند
پژوهشگران دانشگاه کمبریج ترکیب شیمیایی ستاره بارنارد را بررسی کردند تا جنس مواد تشکیل‌دهنده سیارات آن را حدس بزنند. تحلیل آن‌ها نشان می‌دهد که این جهان‌ها می‌توانند حاوی مقادیر زیادی «پریکلاز» باشند؛ کانی کمیابی که روی زمین تنها در عمق چندصد کیلومتری زیر سطح یافت می‌شود.
زندر برن (Xander Byrne)، نویسنده اصلی این پژوهش از موسسه اخترشناسی کمبریج می‌گوید:
ستاره بارنارد در مقایسه با سایر ستارگان مقدار بسیار زیادی عنصر منیزیم دارد، بنابراین سیارات آن نیز به احتمال زیاد غنی از منیزیم هستند. روی زمین، این منیزیم صرف ساخت کانی‌هایی به نام اولیوین می‌شود که برای ذخیره آب در داخل سیاره بسیار مهم هستند.
روی زمین، منیزیم معمولاً اولیوین را تشکیل می‌دهد؛ کانی خاصی که قادر است آب را درون یک سیاره نگه دارد. با این حال، در اطراف ستاره بارنارد، فراوانیِ به‌شدت بالای منیزیم به نفع تولید پریکلاز است که کارایی کمتری در ذخیره آب دارد. پژوهشگران همچنین به این نتیجه رسیدند که بعید است این سیارات بتوانند جوّ خود را حفظ کنند.
مدارهای نزدیک، جوّ کمی باقی می‌گذارند
برن می‌گوید:
این سیارات از همان ابتدا هم متخاصم و غیرقابل‌زیست بودند، چرا که بسیار به ستاره خود نزدیک هستند. حتی بیرونی‌ترین سیاره، ۱۰ برابر نزدیک‌تر از مدار عطارد به دور خورشید گردش می‌کند. وقتی تا این حد به ستاره‌تان نزدیک باشید و گرانش کمی هم داشته باشید، جوّ شما صرفاً به بیرون وزانده و نابود می‌شود.
به گفته پژوهشگران، هرگونه جوّی که زمانی این سیارات داشته‌اند، نمی‌توانسته بیش از دو میلیارد سال دوام بیاورد. این زمان بسیار کوتاه‌تر از قدمت تقریباً ۱۰ میلیارد ساله این سیستم است. یافته‌های این پژوهش در نشریه Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است.
مدارهای فشرده و نزدیک آن‌ها شرایط افراطی دیگری را نیز ایجاد می‌کند. به نظر می‌رسد هر چهار سیاره دچار «قفل مداری» (قفل جزرومدی) شده‌اند؛ به این معنی که همواره یک سمت آن‌ها به طرف ستاره بارنارد است، درست مانند ماه که همیشه یک سمت آن به طرف زمین قرار دارد. بنابراین، هر یک از این جهان‌ها دارای یک نیمکره در روشنایی دائمی روز و نیمکره دیگر در تاریکی بی‌پایان است.
هماهنگی‌های مداری ممکن است از هرج‌ومرج جلوگیری کند
سیستم‌های سیاره‌ای متراکم و فشرده، با کشیده شدن جهان‌های همسایه توسط یکدیگر می‌توانند ناپایدار شوند. با گذشت زمان، این برهم‌کنش‌های گرانشی می‌تواند باعث برخورد سیارات، سقوط آن‌ها به درون ستاره یا پرتاب شدنشان به بیرون از سیستم شود.
ستاره بارنارد ممکن است از طریق «رزونانس مداری» از این سرنوشت گریخته باشد؛ پدیده‌ای که در آن، دوره مداری سیارات از یک الگوی عددی تکرارشونده پیروی می‌کند. سالِ سه سیاره داخلی دارای نسبت ۹:۱۲:۱۶ است که در موسیقی معادل دو «فاصله چهارم درست» (Perfect Fourth) متوالی است. روابط مداری مشابه به پایدار ماندن قمرهای مشتری کمک می‌کند و ممکن است از سیارات ستاره بارنارد نیز در برابر اختلالات گرانشی محافظت کند.
مأموریت‌های جدید می‌توانند جهان‌های مشابهی را پیدا کنند
رصدخانه‌های آینده، از جمله مأموریت پلاتو (Plato) متعلق به آژانس فضایی اروپا، می‌توانند سیارات بسیار بیشتری را در همین بازه اندازه‌ای کشف کنند.
برن گفت:
شناسایی سیارات بزرگ‌تر بسیار آسان‌تر از سیارات کوچک است، به همین دلیل ما تعداد بسیار کمی از سیارات کوچک‌تر از زمین (مانند سیارات این سیستم) را می‌شناسیم. اما حساسیت این مأموریت‌های جدید به کاهش این انحراف آماری کمک می‌کند و به ما اجازه می‌دهد سیارات کوچک و صخره‌ایِ بیشتری را درست مانند زمین کشف کنیم.
هر چهار سیاره اطراف ستاره بارنارد به‌شدت نامناسب برای زندگی به نظر می‌رسند. با این حال، پژوهشگران می‌گویند ربط دادن ترکیب شیمیایی یک ستاره به موادی که احتمالاً در سیارات آن وجود دارند، می‌تواند به ابزار مهمی برای ارزیابی این موضوع تبدیل شود که آیا جهان‌ها در سیستم‌های دیگر می‌توانند از حیات پشتیبانی کنند یا خیر.
منبع: Scitechdaily
