(تصاویر) پروکسیما قنطورس؛ همه چیز درباره نزدیک‌ترین ستاره به خورشید

 در این نوشته قصد داریم با تاریخچه کشف این ستاره، سه ستاره منظومه آلفا قنطورس و خصوصیات ستاره پروکسیما آشنا شویم. آیا امکان دارد که روزی در این همسایه کیهانی خود آثاری از حیات پیدا کنیم؟

پروکسیما قنطورس نزدیک‌ترین ستاره به خورشید و میزبان سه سیاره است. آیا می‌توانیم روزی به آن سفر کنیم و شاهد حیات در آن باشیم؟

کشف پروکسیما قنطورس

« رابرت اینس » (‌Robert Innes) کاشف ستاره پروکسیما قنطورس است. اینس در سال ۱۸۶۱ در ادینبرو اسکاتلند متولد شد. او در جوانی به استرالیا مهاجرت کرد و از همان ابتدا به اخترشناسی علاقه‌مند شد. اینس تنها زمانی که ۱۸ سال داشت به عضویت انجمن سلطنتی نجوم انگلستان درآمد.

اینس بخش بزرگی از دوران حرفه‌ای خود را در رصدخانه‌های استرالیا و آفریقای جنوبی گذراند. تخصص او کشف سیستم‌های ستاره‌ای دوتایی یا چندتایی با استفاده از انواع مختلف تلسکوپ بود. او در عمر خود هزاران ستاره دوتایی را در آسمان نیمکره جنوبی کشف و طبقه‌بندی کرد.

اینس در سال ۱۹۱۵، در رصدخانه « ترانسفال » آفریقای جنوبی، پروکسیما قنطورس را کشف کرد. او هنگام رصد منظومه ستاره‌ای آلفا قنطورس دریافت که یک ستاره کم‌نور در فاصله‌ای بسیار نزدیک به دو ستاره دیگر این منظومه وجود دارد.

رصدهای بعدی یک رصدخانه دیگر در آفریقای جنوبی نشان داد که این ستاره کمی از دو ستاره دیگر آلفا قنطورس به زمین نزدیک‌تر است. اینس این ستاره را « پروکسیما » نامید. از آن زمان، اخترشناسان توجه بسیاری به این ستاره داشته‌اند. این توجهات در سال‌های اخیر، پس از کشف یک سیاره سنگی و هم‌اندازه با زمین در مدار این ستاره کوچک، بسیار بیشتر نیز شده‌ است.

منظومه ستاره‌ای آلفا قنطورس

پروکسیما قنطورس یکی از ستاره‌های منظومه آلفا قنطورس است. آلفا قنطورس یک سیستم ستاره‌ای متشکل از سه ستاره است که ستاره‌های آن در فاصله  ۴.۲  تا  ۴.۴ سال نوری  از زمین قرار دارند. این سه ستاره پس از خورشید نزدیک‌ترین ستاره‌ها به زمین هستند.

آلفا قنطورس با قدر حدودی صفر   چهارمین ستاره پرنور در آسمان شب است و درنتیجه، انسان‌ها از دوران باستان با این همسایه نزدیک آشنا بوده‌اند. « بطلمیوس » این ستاره را در فهرست خود از ستارگان آسمان شب ثبت کرده است. بااین‌حال، تنها در اواخر قرن هفدهم بود که اخترشناسان دریافتند این ستاره درواقع یک منظومه ستاره‌ای است.

آلفا قنطورس یکی از ستاره‌های نیم‌کره جنوبی است و در صورت فلکی قنطورس قرار دارد. در نیم‌کره شمالی، این منظومه ستاره‌ای را تنها می‌توان در عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر از ۲۹ درجه مشاهده کرد.

ستاره‌های آلفا قنطورس

همان‌طور که گفتیم، آلفا قنطورس یک سیستم ستاره‌ای سه‌گانه است. سومین ستاره از دو ستاره دیگر بسیار کوچک‌تر است و به همین دلیل تا پیش از رصدهای دقیق‌تر اینس ناشناخته باقی مانده بود. این ستاره‌ها به‌ترتیب روشنایی، آلفا قنطورس A و B و C نام دارند.

نام این ستاره‌ها از موجود اساطیری « سِنتور » (Centaur) می‌آید که در زبان عربی « قنطور » نامیده می‌شود. سنتورها موجوداتی هستند با بالاتنه انسان اما پاهایی به شکل پاهای اسب. این موجودات از مشهورترین موجودات اساطیری یونان هستند.

اخترشناسان آلفا قنطورس A را « Rigil Kentaurus » یا به‌اختصار« ریگیل کنت » نیز می‌نامند. ریگیل کنت از عبارت عربی « رجل القنطورس » به معنی « پای سنتور » می‌آید. نام دیگر ستاره آلفا قنطورس B نیز « تولیمان » (Toliman) است. تولیمان از واژه عربی « الظلیمان » به معنی « دو شترمرغ » می‌آید. هر دو این اسم‌ها پیش از آن که دوتایی بودن ستاره آلفا قنطورس مشخص شود برای نامیدن آن استفاده می‌شدند.

ستاره آلفا قنطورس C، همان‌طور که گفتیم،  «پروکسیما قنطورس » نامیده می‌شود که در زبان لاتین به معنی « نزدیک‌ترین به سنتور » است.

هر سه ستاره آلفا قنطورس ستاره‌های رشته اصلی هستند. ستاره‌های رشته اصلی طبقه‌ای از ستاره‌های نسبتاً کوچک هستند که بخش بزرگی از ستاره‌های کیهان را تشکیل می‌دهند. این ستاره‌ها مانند خورشید در میانه عمر خود قرار دارند.

آلفا قنطورس A و B

ستاره‌های آلفا قنطورس A و B دو جزء اصلی منظومه آلفا قنطورس هستند. این دو ستاره یک سیستم دوتایی تشکیل می‌دهند که در فاصله  ۴.۳۵ سال نوری  از زمین به دور یکدیگر گردش می‌کنند.

آلفا قنطورس A یا ریگیل کنت بزرگ‌ترین ستاره این منظومه است. قطر این ستاره ۱.۲ برابر قطر خورشید و جرم آن ۱.۱ برابر جرم خورشید است. دمای سطح آن حدودا ۵۵۰۰ درجه سانتی‌گراد است (تقریباً برابر با دمای خورشید) و درخشندگی آن ۱.۵ به برابر درخشندگی خورشید می‌رسد.

آلفا قنطورس B یا تولیمان یک ستاره نارنجی رنگ است که کمی از خورشید کوچک‌تر است. تولیمان جرمی درحدود جرم خورشید دارد اما قطر آن حدود ۱۵ درصد از قطر خورشید کمتر است. دمای سطحی تولیمان از خورشید کمتر و در حدود ۵۰۰۰ درجه سانتی‌گراد است. این ستاره تنها نیمی از درخشندگی خورشید را دارد.

ریگیل کنت و تولیمان نسبت به یکدیگر قفل کشندی یا جزرومدی دارند؛ یعنی همواره یک روی آن‌ها به سمت یکدیگر است. این دو ستاره در هر  ۲۲ روز  زمینی یک‌بار به دور هم می‌چرخند. فاصله این دو ستاره از یکدیگر ۲۳ واحد نجومی یا  ۲۳ برابر فاصله زمین تا خورشید  است. برای مقایسه، فاصله اورانوس تا خورشید ۱۹ واحد نجومی و فاصله نپتون تا خورشید ۲۳ واحد نجومی است.

پروکسیما قنطورس

آلفا قنطورس C یا پروکسیما با نیروی گرانش در دام سیستم دوتایی آلفا قنطورس A و B گرفتار شده است. پروکسیما ۱۳۰۰۰ واحد نجومی یا ۰.۲۳۷ سال نوری با این دو ستاره فاصله دارد و حدود پانصد و پنجاه هزار سال طول می‌کشد تا یک دور در مدار آن‌ها بچرخد. رصدها نشان می‌دهند که جهت حرکت پروکسیما با جهت حرکت ستاره‌های دوگانه این منظومه نسبت به خورشید یکی است.

درحال‌حاضر، موقعیت پروکسیما قنطورس در مدار خود به‌گونه‌ای است که از ستاره‌های دوگانه به زمین نزدیک‌تر است و ۴.۲۵ سال نوری یا حدود  ۴۰ هزار میلیارد کیلومتر  با ما فاصله دارد.

پروکسیما یک ستاره  کوتوله قرمز  است که حدود یک-هشتم خورشید جرم و یک-هفتم آن قطر دارد. بااین‌حال، این ستاره  ۳۳ برابر  چگال‌تر از خورشید است.

همان‌طور که گفتیم، این ستاره یک ستاره در فاز رشته اصلی است. این یعنی پروکسیما مانند خورشید، انرژی خود را با سوزاندن هیدروژن به هلیوم از طریق فرایند همجوشی در هسته تولید می‌کند.

آینده پروکسیما

درخشندگی بسیار کم پروکسیما به این معنی است که این ستاره با نرخ بسیار کمتری سوخت خود را مصرف می‌کند. طبق پیش‌بینی‌ها، پروکسیما می‌تواند تا  ۴ تریلیون سال  دیگر در فاز رشته اصلی باقی بماند. برای مقایسه، جالب است بدانید خورشید تنها حدود ۵ میلیارد سال دیگر در فاز رشته اصلی می‌ماند.

پروکسیما جزو ستاره‌هایی با بیشترین طول عمر است. درنتیجه می‌تواند تا مدت‌ها پس از سردشدن کهکشان راه شیری و پایان دوران ستاره‌زایی در آن، همچنان به زندگی خود ادامه دهد.

اخترشناسان می‌گویند پروکسیما احتمالاً در آینده کوچک‌تر و گرم‌تر می‌شود و درنهایت، رنگ آن از قرمز به آبی تغییر می‌کند. در این حالت، درخشندگی آن به  ۲.۵ برابر  درخشندگی فعلی خورشید می‌رسد.

اما این ستاره نیز درنهایت خواهد مرد. پروکسیما نیز در نهایت مانند خورشید به یک کوتوله سفید تبدیل می‌شود، زیرا جرم کافی برای تبدیل‌شدن به یک ستاره نوترونی یا سیاهچاله را ندارد.

مشاهده پروکسیما قنطورس

پروکسیما با قدر ۱۱ معمولاً با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیست.

البته پروکسیما یک ستاره شراره‌دار است. ستاره‌های شراره‌دار در اثر فعالیت‌های مغناطیسی، انفجارهای ناگهانی پرنوری دارند. این انفجارها تصادفی هستند و مانند خورشید، پرتوهای X نیز تولید می‌کنند. چنین انفجارهایی باعث می‌شوند که بتوانیم نور پروکسیما را در تاریک‌ترین نقاط زمین با چشم غیرمسلح ببینیم.

اولین شراره پروکسیما در سال ۲۰۱۶ مشاهده شد. شراره‌های پروکسیما می‌توانند بسیار قدرتمندتر از شراره‌های خورشید باشند. برای مثال در سال ۲۰۱۹، اخترشناسان توانستند یکی از بزرگ‌ترین شراره‌های ستاره‌ای در کهکشان راه شیری را در این ستاره کشف کنند. این شراره یک جریان جت پلاسما بود که به مدت  هفت ثانیه  ادامه یافت و ۱۰۰ برابر قدرتمندتر از بزرگ‌ترین شراره‌های ثبت‌شده خورشید بود.

پروکسیما را تنها در عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر از ۲۷ درجه شمالی می‌توان رصد کرد. برای رصد این ستاره به یک تلسکوپ با حداقل قطر دهانه  ۸ سانتی‌متر  نیاز است و شرایط آسمان باید عالی باشد؛ یعنی آلودگی نوری در کمترین میزان ممکن و ستاره کاملاً بالاتر از افق باشد.

پروکسیما قنطورس در  سی و دو هزار سال  گذشته نزدیک‌ترین ستاره به خورشید بوده است و تقریباً همین مدت دیگر نیز این جایگاه را حفظ خواهد کرد. پس‌ازآن، ستاره  راس 248  (Ross 248) به نزدیک‌ترین ستاره به خورشید تبدیل خواهد شد. این ستاره یک کوتوله قرمز است که در صورت فلکی آندرومدا قرار دارد.

سیارات ستاره پروکسیما قنطورس

پروکسیما قنطورس که یک ستاره شبه‌خورشید است، همانند خورشید سیاراتی دارد که به دور آن در گردش هستند. این سه سیاره به نام‌های  پروکسیما قنطورس b  و  c  و  d  شناخته می‌شوند. درحقیقت این سه سیاره‌، نزدیک‌ترین سیارات فراخورشیدی به زمین هستند. پروکسیما b اولین سیاره پروکسیما بود که کشف شد. این سیاره حداقل  ۱.۳ براب ر زمین جرم دارد و به همین دلیل دانشمندان گمان می‌کنند که یک سیاره سنگی باشد.

پروکسیما b هر  ۱۱.۲ روز  زمینی یک‌بار دور به دور خورشید خود یعنی ستاره پروکسیما قنطورس می‌گردد، درنتیجه در کمربند حیات ستاره خود قرار دارد. کمربند حیات ناحیه‌ای در اطراف یک ستاره است که آب می‌تواند به‌صورت مایع روی سطح سیاره وجود داشته باشد. این یکی از شرایط بقای حیات مشابه حیات زمینی در یک سیاره است.

پروکسیما c حدود  ۵.۸ برابر زمین  جرم دارد و  ۵.۲ سال  زمینی طول می‌کشد تا یک دور گردش خود را کامل کند. پروکسیما d بسیار به ستاره پروکسیما نزدیک‌تر است و تنها د ر ۵.۱ روز  یک دور کامل را در مدار خود طی می‌کند. این سیاره حدود  ۰.۲۶ زمین  جرم دارد و یکی از سبک‌ترین سیارات فراخورشیدی کشف‌ شده است. هیچ‌کدام از این دو سیاره در ناحیه کمربند حیات قرار ندارند.

حیات در سیارات پروکسیما

پروکسیما b یک گزینه جذاب برای وجود حیات فرازمینی است. این سیاره احتمالاً یک سیاره سنگی هم‌اندازه زمین است که در کمربند حیات قرار دارد. اما این اطلاعات برای تأیید حیات کافی نیستند.

پروکسیما b بسیار بیشتر از زمین به ستاره خود نزدیک است. این یعنی این سیاره قفل کشندی یا جزرومدی دارد. قفل کشندی برای حیات خوب نیست، زیرا یک سمت سیاره در دمای بالا می‌سوزد، درحالی‌که سمت دیگر هیچ نور و گرمایی دریافت نمی‌کند.

برخی از فرضیه‌ها می‌گویند که حیات می‌تواند در مرز بین دو ناحیه بسیار گرم و سرد که دما متعادل‌تر است، آغاز شده و تکامل پیدا کند. بااین‌حال این نظریه بعید به‌نظر می‌رسد زیرا چنین مرزی بسیار کوچک خواهد بود. همچنین نباید از احتمال وجود الگوهای آب‌وهوایی بسیار شدید در این ناحیه چشم پوشید.

یک دلیل دیگر نیز وجود دارد که احتمال بقای حیات در پروکسیما b را کمتر می‌کند. این سیاره در معرض شراره‌ها و تابش‌های X بسیار قدرتمند ستاره پروکسیما قنطورس است. با توجه به این که فاصله پروکسیما b با ستاره‌اش  ۲۰ برابر  کمتر از فاصله زمین تا خورشید است، این تابش‌ها می‌توانند به‌سادگی حیات را تهدید کنند. حضور یک میدان مغناطیسی می‌تواند از سطح سیاره در برابر این تابش‌های مرگبار حفاظ کند، اما هنوز نمی‌دانیم پروکسیما b میدان مغناطیسی دارد یا نه.

ما حتی از وجود آب در پروکسیما b هم خبر نداریم. حضور ترکیبات آلی و یک مکانیسم مؤثر برای بازیافت مواد مغذی (مانند حرکت صفحات پوسته) نیز برای پشتیبانی از حیات لازم است. همچنین شاید گونه‌های حیات ناشناخته و غیرمنتظره‌ای در پروکسیما b زندگی کنند.

جمع‌بندی

پروکسیما قنطورس یک ستاره کوتوله قرمز در منظومه ستاره‌ای آلفا قنطورس است. این ستاره در مداری بسیار بزرگ دور دو ستاره آلفا قنطورس A و B می‌گردد و درحال‌حاضر در نقطه‌ای از مدار خود قرار دارد که آن را به نزدیک‌ترین ستاره به خورشید تبدیل می‌کند. پروکسیما سوخت خود را با سرعتی بسیار پایین می‌سوزاند و به همین دلیل یکی از ستاره‌های کهکشان راه شیری با بیشترین طول عمر است. تابه‌حال سه سیاره در مدار ستاره پروکسیما قنطورس کشف شده‌اند، اما شرایط هیچ‌کدام از آن‌ها برای میزبانی از حیات مشابه حیات زمین مناسب نیستند.