آنچه درباره نزدیک‌ترین ستاره به خورشید نمی‌دانید

پروکسیما قنطورس یک ستاره کوچک است که کمی بیشتر از ۴.۲ سال نوری یا تقریبا ۳۹ تریلیون کیلومتر از خورشید فاصله دارد و در صورت فلکی قنطورس قرار گرفته و از نیمکره جنوبی زمین قابل مشاهده است.

به گزارش ایسنا، این ستاره در سال ۱۹۱۵ توسط ستاره‌شناس اسکاتلندی رابرت اینس (Robert Innes) کشف شد. نزدیکی آن به زمین به عنوان بخشی از منظومه ستاره‌ای آلفا قنطورس، مدت‌هاست کنجکاوی اخترشناسان و دانشمندان را برانگیخته است.

در ادامه، ما نگاهی به ۹ مورد از جذاب‌ترین حقایق در مورد نزدیک‌ترین همسایه ستاره‌ای خود می‌اندازیم.

نزدیکترین ستاره شناخته شده به خورشید ما

پروکسیما قنطورس به دلیل نزدیکی به زمین و منظومه شمسی، توجه ستاره‌شناسان را به خود جلب کرده و رویا‌های اکتشاف بین ستاره‌ای را نیز تقویت کرده است. این ستاره در فاصله کمی بیش از ۴.۲ سال نوری از خورشید، نزدیکترین ستاره‌ای است که ما می‌شناسیم.

موقعیت آن به عنوان نزدیکترین همسایه ستاره‌ای ما فرصتی منحصر به فرد برای مطالعه پدیده‌های ستاره‌ای از نزدیک فراهم می‌کند. با این حال، به رغم این جذابیت، انجام ماموریت سرنشین‌دار به پروکسیما قنطورس در حال حاضر فراتر از توانایی ما است و حتی با خوش‌بینانه‌ترین پیش‌بینی‌ها، رسیدن به آن چندین دهه طول می‌کشد.

به رغم نزدیکی، درخشان‌ترین ستاره آسمان نیست

پروکسیما قنطورس با وجود نزدیکی به زمین، آنقدر کم نور است که با چشم غیر مسلح دیده نمی‌شود. درخشندگی این ستاره در کل طیف الکترومغناطیسی تنها حدود ۰.۱۶ درصد نسبت به نور خورشید است. با این حال، هنگامی که فقط در طیف نور مرئی مشاهده می‌شود، کم نورتر نیز به نظر می‌رسد و درخشندگی آن به تنها ۰.۰۰۵۶ درصد از نور خورشید می‌رسد.

این بدان معنی است که پروکسیما قنطورس در مقایسه با خورشید انرژی کمتری را به شکل نور منتشر می‌کند. بیش از ۸۵ درصد از انرژی ساطع شده توسط آن به شکل تابش مادون قرمز است.

باید به این نکته اشاره کرد که پروکسیما قنطورس یک ستاره کوتوله قرمز است و این ستارگان به درخشندگی کمتر و دمای سردتر در مقایسه با ستاره‌های کوتوله زرد مانند خورشید شناخته شده‌اند. این درخشندگی کاهش یافته یکی از دلایلی است که پروکسیما قنطورس در آسمان بسیار کم نورتر است و با چشم غیر مسلح از زمین قابل مشاهده نیست.

یک ستاره کوتوله قرمز کم جرم

پروکسیما قنطورس تحت عنوان کوتوله قرمز دسته‌بندی می‌شود که با عنوان کوتوله نوع M نیز شناخته می‌شوند. کوتوله‌های سرخ در مقایسه با ستاره‌های بزرگ‌تر مانند خورشید جرم نسبتا کمی دارند. آن‌ها ظاهری مایل به سرخ دارند و طول عمر بیشتری نسبت به ستاره‌های بزرگ‌تر دارند. کوتوله‌های قرمز سردترین ستاره‌های دنباله اصلی با نوع طیفی M و دمای سطحی حدود ۲۰۰۰ تا ۳۵۰۰ کلوین هستند.

کوتوله‌های قرمز رایج‌ترین انواع ستاره در جهان به حساب می‌آیند، اما به دلیل درخشندگی کم، اغلب به سختی قابل تشخیص هستند. برآورد‌ها نشان می‌دهد که سه چهارم ستارگان کهکشان ما را کوتوله‌های قرمز تشکیل داده‌اند.

عضوی از منظومه ستاره‌ای آلفا قنطورس

آلفا قنطورس یک منظومه ستاره‌ای سه گانه متشکل از آلفا قنطورس، آلفا قنطورس B و C است. آلفا قنطورس A و B، هر دو ستارگان خورشید مانندی هستند که منظومه ستاره‌ای دوتایی آلفا قنطورس AB را تشکیل می‌دهند که به صورت یک ستاره با چشم غیرمسلح دیده می‌شوند.

این منظومه ستاره‌ای دوتایی درخشان‌ترین منظومه دوتایی در صورت فلکی قنطورس و سومین منظومه درخشان در آسمان شب پس از شباهنگ (Sirius) و سهیل (Canopus) است.

آلفا قنطورس A کمی بیشتر از خورشید یعنی ۱.۱ برابر جرم آن و ۱.۵ برابر درخشندگی آن را داراست، در حالی که آلفا قنطورس B کوچک‌تر و سردتر است و ۰.۹ برابر جرم خورشید و کمتر از ۰.۵ برابر درخشندگی آن را دارد. آن‌ها یک مدار بیضی شکل غیرعادی با یک دوره مداری ۷۹ ساله مشترک دارند، به طوری که فاصله بین آن‌ها تغییر می‌کند و از فاصله حدود بین پلوتون و خورشید تا تقریبا فاصله بین زحل و خورشید متغیر است.

فعالیت شراره‌ای مکرر

پروکسیما قنطورس به دلیل فعالیت مکرر شراره‌ای شناخته شده است. شراره به آزاد شدن ناگهانی انرژی و نور از لایه بیرونی ستاره گفته می‌شود. این پدیده در کوتوله‌های قرمز بیشتر دیده می‌شود.

شراره‌های روی پروکسیما قنطورس نه تنها مکرر به وقوع می‌پیوندند، بلکه می‌توانند کاملا شدید باشند و سطوح بالایی از پرتو ایکس و ماوراء بنفش را ساطع کنند. در سال ۲۰۱۶، شراره‌ای قابل توجه از پروکسیما قنطورس مشاهده شد که تخمین زده می‌شود حدود ۱۰ برابر قدرتمندتر از قوی‌ترین شراره‌های ثبت شده روی خورشید ما باشد.

این انفجار انرژی را به شکل پرتو ایکس و پرتو ماوراء بنفش منتشر کرد. این شراره، نگرانی‌هایی در مورد سکونت‌پذیری سیارات فراخورشیدی مانند پروکسیما b ایجاد کرد، زیرا چنین شراره‌های شدیدی می‌تواند اثرات نامطلوبی بر جو و شرایط سطح سیاره از جمله پتانسیل آن برای پشتیبانی از حیات آن گونه که ما می‌شناسیم، داشته باشد.

‌پروکسیما قنطورس همرفتی داخلی دارد

کوتوله‌های قرمز مانند پروکسیما قنطورس دارای فضای داخلی همرفتی هستند. این بدان معناست که همرفت روش اصلی انتقال گرما در این ستارگان است، زیرا جرم کمتری دارند و شرایط داخلی متفاوتی نسبت به ستارگان بزرگتر مانند خورشید دارند.

در ستارگان با فضای داخلی همرفتی، انرژی از طریق حرکت پلاسمای داغ و شناور از هسته به لایه‌های بیرونی منتقل می‌شود.

این برخلاف ستارگانی مانند خورشید است که دارای فضای داخلی تابشی هستند. در این فرآیند انرژی به صورت امواج الکترومغناطیسی مانند نور از هسته به بیرون حرکت می‌کند.

فرآیند همرفتی به پروکسیما قنطورس اجازه می‌دهد تا عناصر داخلی خود از جمله هیدروژن و هلیوم را به طور موثر مخلوط کند. در نتیجه، ستاره می‌تواند به سوازندن هیدروژن در هسته خود برای مدت طولانی‌تری در مقایسه با ستارگان با فضای داخلی تابشی ادامه دهد. به همین دلیل انتظار می‌رود پروکسیما قنطورس عمر بسیار طولانی داشته باشد.

باد‌های ضعیف ستاره‌ای

باد‌های ستاره‌ای جریان‌هایی از ذرات باردار مانند پروتون‌ها و الکترون‌ها هستند که به طور پیوسته از بیرونی‌ترین لایه‌های ستاره به فضا رانده می‌شوند. این باد‌ها توسط فرآیند‌های مختلفی در یک ستاره، مانند گرمای شدید تولید شده در هسته آن، هدایت می‌شوند.

در مورد پروکسیما قنطورس، باد‌های ستاره‌ای ضعیف آن در نتیجه جرم کم و خروجی انرژی کمتر آن در مقایسه با ستارگان بزرگتر مانند خورشید ایجاد می‌شود. این عوامل به دفع کمتر ذرات کمک می‌کند و باد‌های ستاره‌ای آن را به میزان قابل توجهی ضعیف‌تر می‌کند.

برای مقایسه، ستارگانی مانند خورشید هسته‌های پرجرم و پرانرژی بیشتری دارند که می‌توانند باد‌های ستاره‌ای قوی‌تری تولید کنند. این باد‌ها مسئول پدیده‌های مختلفی در فضا هستند، از جمله برهم کنش یک ستاره با محیط اطرافش و ایجاد هورسپهر که به عنوان یک سپر غول پیکر عمل می‌کند و از سیارات در برابر تشعشعات کیهانی کهکشانی محافظت می‌کند.

منظومه فراسیاره‌ای

پروکسیما قنطورس دارای یک منظومه فراسیاره‌ای جذاب با دو سیاره تایید شده با نام‌های پروکسیما قنطورس b و d و همچنین یک گزینه بالقوه به نام پروکسیما قنطورس c است.

پروکسیما قنطورس b که در سال ۲۰۱۶ کشف شد، سیاره‌ای با جرم حداقل ۱.۱۷ برابر زمین است. این سیاره که در فاصله ۰.۰۵ واحد نجومی (۷.۵ میلیون کیلومتری) از پروکسیما قنطورس قرار دارد، در منطقه قابل سکونت ستاره قرار دارد، جایی که آب مایع به طور بالقوه می‌تواند در سطح آن وجود داشته باشد.

وجود پروکسیما قنطورس d در سال ۲۰۲۲ تایید شد. حداقل جرم آن ۰.۲۹ جرم زمین است و با دوره تناوب ۵.۱۵ روز می‌چرخد.

سیاره نامزد پروکسیما قنطورس C تقریبا هفت برابر زمین جرم دارد و در مداری بسیار دورتر از پروکسیما قنطورس، در حدود ۱.۵ واحد نجومی (۲۲۰ میلیون کیلومتر) می‌چرخد که یک دور گردش آن تقریبا ۱۹۰۰ روز طول می‌کشد.

به دلیل فاصله قابل توجهی که این سیاره از ستاره خود دارد، بعید است که آب مایع روی سطح آن وجود داشته باشد و دمای تعادل پایینی در حدود -۲۳۴ درجه سانتی‌گراد دارد.

سکونت‌پذیری بالقوه

همانطور که گفته شد، پروکسیما قنطورس b در منطقه قابل سکونت قرار می‌گیرد که به عنوان منطقه گلدیلاک نیز شناخته می‌شود. سیاره‌ای که با دمای متعادل مناسب برای آب مایع، هدف جالبی برای تحقیقات آینده در مورد سکونت‌پذیری بالقوه آن خواهد بود.

اگر این سیاره فراخورشیدی دارای جو و سایر شرایط لازم برای حیات باشد، دستکم می‌تواند موضوع مطالعه در جستجوی حیات فرازمینی فراتر از منظومه شمسی باشد. با این حال، برای اینکه یک سیاره قابل سکونت باشد، باید عوامل زیادی نقش ایفا کنند و تحقیقات بیشتر برای تعیین اینکه آیا پروکسیما قنطورس b واقعا می‌تواند از حیات پشتیبانی کند یا خیر، ضروری است.

پروکسیما قنطورس خود را به عنوان یک همسایه آسمانی فریبنده نشان داده که در یک فاصله کوتاه از نظر کیهانی، منتظر کاوش است.