خب، بذارین یه داستان جالب از دنیای ستارهها رو براتون تعریف کنم! شاید فکر میکردین سیارههایی که دور ستارههای مرده، مثل کوتولههای سفید (یعنی همون بقایای داغ و فشردهی ستارههایی که شبیه خورشید بودن و الان مردن)، میچرخن، اصلاً جای خوبی واسه زندگی نیستن. راستش تا همین اواخر دانشمندا تقریباً مطمئن بودن اگه توی یه منظومه دور یه کوتوله سفید، دوتا سیاره باشه، اوضاع برای حیات خیلی خطرناک میشه.
ماجرا چطوریه؟ انقدر تعریفها پیچیده نیست! کوتولههای سفید تقریباً همهجا هستن، توی خود کهکشان راهشیری صدها میلیونتا ازشون وجود داره. این ستارهها خیلی طول عمر دارن و تا میلیاردها سال گرم میمونن. یعنی فرصت زیادی واسه اینکه شاید زندگی یه جایی شکل بگیره. منطقه قابل سکونت (Habitable Zone)، اون ناحیهست که دمای سطح سیاره جوریه که آب مایع بتونه وجود داشته باشه — مثلاً مثل زمین. دور کوتولههای سفید، این منطقه خیلی به ستاره نزدیکه، حدود یکدهم تا یکصدم فاصلهی زمین تا خورشید. مشکلی نیست ولی قضیه وقتیه که سیاره تنها نباشه.
اگر توی همین منظومه، حتی یه سیارهی دیگه باشه که چندان هم دور نباشه، نیروی گرانشی (یعنی نیروی کششی که اجرام به واسطه جرمشون روی هم وارد میکنن) اون سیاره میتونه سیارهی نزدیکتر به ستاره رو بندازه توی یه مدار بیضوی و نه دایرهای. این باعث میشه اون سیاره مدام کش بیاد و فشرده بشه، پدیدهای که بهش میگن «گرمایش جزر و مدی» یا Tidal Heating — یعنی همون فشرده و کشیده شدن به خاطر نیروی جزر و مد ستاره. این اتفاق تو قمرهای یخی دور سیارههای بزرگ خودمون هم میفته و باعث میشه یخ داخلشون ذوب بشه. اما توی این مورد دور کوتوله سفید این حرارت اونقدر زیاده که سیاره رو میپزه و دیگه قابل سکونت نمیشه!
قبلاً دانشمندا با قوانین نیوتون (Newtonian Gravity — این همون نظریهایه که حرکت گلوله توپ یا مدار اکثر سیارهها رو باهاش حساب میکنیم و خیلی دقیق و سرراسته، ولی گاهی جواب نمیده) محاسبه کرده بودن و نتیجه گرفتن حتی یه بینظمی کوچیک توی مدار، میتونه سیاره رو نابود کنه. اما! ما تو دنیای فیزیک یه نظریه خیلی خفنتر هم داریم: نسبیت عام انیشتین (General Relativity)، یعنی نظریهای که گرانش رو به عنوان خم شدن فضا و زمان توسط اجسام با جرم زیاد توضیح میده. یه مثال معروفش هم اینه که مدار عطارد دور خورشید یه جوری خاص حرکت میکنه که فقط با نسبیت میشه توضیحش داد، نه قانون نیوتون.
حالا یه تیم پژوهشی اومده با لحاظ کردن همین نسبیت عام، دوباره همهچی رو محاسبه کرده. اونم نه با تقریب سرسری — حسابی دقیق حساب کردن! نتیجه؟ معلوم شد اون منطقه قابل سکونت دور کوتولههای سفید، خیلی وسیعتر از چیزی بوده که قبلاً فکر میکردیم! دلیلش اینه که مدار سیاره که با نسبیت عام حساب میشه، یه جور چرخش داره (بهش میگن precession، یعنی مدار سیاره خودش در جهت حرکتش کمی جابهجا میشه و این باعث میشه مدارش هیچوقت خیلی کشیده نشه و این کشیده نشدنه، محافظش میکنه)، پس اون گرمایش مرگبار اتفاق نمیافته و سیاره قابل سکونت میمونه.
البته هنوز همه نوع ترکیبی جواب نمیده، اگه سیاره دوم خیلی بزرگ یا بیشازحد نزدیک باشه، باز مشکل پیش میاد. ولی تو بسیاری از شرایط، این اثر نسبیت عام باعث میشه سیارهها مدارشون رو حفظ کنن و به سلامتی توی منطقه قابل سکونت باقی بمونن.
حالا با خودتون فکر کنین: اگه یه تمدن بیگانه تو یکی از این سیارههای خوششانس به وجود بیاد، شاید اونا هم خودشون نظریه نسبیت عام رو یاد بگیرن و بفهمن مچکریم انیشتین که هنوز داریم زندهمون رو زندگی میکنیم!
منبع: +