حقایق جالب درباره پروکسیما قنطورس (Proxima Centauri)

پروکسیما قنطورس (Proxima Centauri) نزدیک‌ترین ستاره شناخته‌شده به منظومه شمسی است و به همین دلیل جایگاه ویژه‌ای در اخترشناسی دارد. ستاره در صورت فلکی قنطورس قرار گرفته و فاصله آن از زمین حدود 4.24 سال نوری است. هرچند این فاصله در مقیاس کیهانی بسیار کم محسوب می‌شود، اما با فناوری‌های کنونی بشر همچنان سفری بسیار طولانی به شمار می‌آید. نزدیکی پروکسیما قنطورس باعث شده است که این ستاره به اهداف پژوهش‌های مربوط به ستاره‌شناسی، سیاره‌های فراخورشیدی و حتی پروژه‌های آینده برای سفر میان‌ستاره‌ای تبدیل شود.

برخلاف تصور بسیاری از افراد، پروکسیما قنطورس ستاره‌ای پرنور نیست و با چشم غیرمسلح از زمین دیده نمی‌شود. دلیل این موضوع، جرم پایین و تابندگی بسیار کم آن است. این ستاره در گروه کوتوله‌های سرخ قرار می‌گیرد؛ ستارگانی که کوچک‌تر و سردتر از خورشید هستند اما طول عمر بسیار بیشتری دارند. به گزارش شفق نیوز، در دهه‌های اخیر کشف چند سیاره در مدار این ستاره، توجه دانشمندان را بیش از گذشته به آن جلب کرده است.

موقعیت پروکسیما قنطورس در کهکشان راه شیری

ستاره در بازوی مارپیچی شکارچی (Orion Arm) از کهکشان راه شیری قرار دارد؛ همان بخشی که منظومه شمسی نیز در آن واقع شده است. فاصله این ستاره تا مرکز کهکشان تقریباً مشابه فاصله خورشید از مرکز راه شیری است و هر دو در ناحیه‌ای قرار دارند که حدود 26000 تا 27000 سال نوری با هسته کهکشان فاصله دارد. به همین دلیل، محیط کهکشانی اطراف پروکسیما قنطورس شباهت زیادی به محیط اطراف خورشید دارد.

از دید ناظران زمینی، این ستاره در صورت فلکی قنطورس دیده می‌شود که بیشتر در نیمکره جنوبی آسمان قابل مشاهده است. به علت موقعیت جغرافیایی ایران، مشاهده این صورت فلکی بسیار دشوار است و تنها در مناطق جنوبی کشور و نزدیک افق جنوبی می‌توان بخشی از آن را در شرایط مناسب دید. خود پروکسیما قنطورس به دلیل قدر ظاهری حدود 11، حتی با دوربین‌های دوچشمی معمولی نیز قابل مشاهده نیست و برای رصد آن به تلسکوپ نیاز است.

فاصله پروکسیما قنطورس تا زمین

فاصله میان زمین و پروکسیما قنطورس حدود 4.2465 سال نوری یا نزدیک به 40 تریلیون کیلومتر است. سال نوری واحد اندازه‌گیری فاصله است و نشان می‌دهد نور در مدت یک سال چه مسافتی را طی می‌کند. نور این ستاره بیش از چهار سال زمان نیاز دارد تا به زمین برسد؛ بنابراین هر تصویری که امروز از آن مشاهده می‌کنیم، در واقع وضعیت این ستاره در بیش از چهار سال قبل را نشان می‌دهد.

اگر بخواهیم این فاصله را با فناوری‌های امروزی بررسی کنیم، مشخص می‌شود که سفر مستقیم به پروکسیما قنطورس هنوز امکان‌پذیر نیست. فضاپیمای وویجر 1 که یکی از سریع‌ترین ساخته‌های بشر محسوب می‌شود، برای رسیدن به این ستاره به ده‌ها هزار سال زمان نیاز خواهد داشت. همین موضوع سبب شده است که طرح‌هایی مانند Breakthrough Starshot برای ساخت فضاپیماهای بسیار سبک با پیشران لیزری مطرح شوند تا شاید در آینده بتوان این فاصله را در چند دهه طی کرد.

تاریخچه کشف و دلیل نام‌گذاری

این ستاره در سال 1915 توسط اخترشناس اسکاتلندی رابرت اینس (Robert Innes) کشف شد. او هنگام بررسی تصاویر آسمان متوجه شد که در نزدیکی سامانه آلفا قنطورس ستاره کم‌نوری وجود دارد که تاکنون به‌صورت مستقل شناسایی نشده بود. بررسی‌های بعدی نشان داد این جرم آسمانی از خورشید حتی نزدیک‌تر از دو ستاره اصلی آلفا قنطورس است.

نام این ستاره نیز دقیقاً بر همین اساس انتخاب شد. واژه لاتین Proxima به معنی «نزدیک‌ترین» است و Centauri نیز به صورت فلکی قنطورس اشاره دارد. بنابراین نام پروکسیما قنطورس به معنای «نزدیک‌ترین ستاره در صورت فلکی قنطورس» یا به بیان دقیق‌تر «نزدیک‌ترین عضو سامانه قنطورس به خورشید» است. این نام‌گذاری از همان زمان تاکنون بدون تغییر باقی مانده و در تمام منابع علمی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پروکسیما قنطورس چه نوع ستاره‌ای است؟

بررسی طیف نوری نشان می‌دهد این جرم آسمانی در گروه کوتوله‌های سرخ قرار می‌گیرد؛ خانواده‌ای که پرجمعیت‌ترین ستاره‌های کهکشان راه شیری را تشکیل می‌دهند. این ستاره‌ها از نظر جرم، اندازه و دما به‌مراتب کوچک‌تر از خورشید هستند، اما سوخت هسته‌ای خود را با سرعت بسیار کمتری مصرف می‌کنند و در نتیجه عمر فوق‌العاده طولانی دارند.

رده طیفی M5.5Ve نیز اطلاعات بیشتری درباره ماهیت آن ارائه می‌دهد. این طبقه‌بندی نشان‌دهنده دمای پایین سطح، رنگ متمایل به قرمز و وجود فعالیت‌های مغناطیسی شدید است. خطوط گسیلی ثبت‌شده در طیف نور آن بیانگر این هستند که سطح ستاره بارها دچار انفجارهای پرانرژی می‌شود؛ ویژگی‌ای که در کوتوله‌های سرخ فعال به وفور دیده می‌شود.

حرف “e” در طبقه‌بندی طیفی این ستاره نشان می‌دهد که خطوط گسیلی در طیف آن دیده می‌شود؛ موضوعی که به فعالیت‌های مغناطیسی شدید و وقوع شراره‌های مکرر ارتباط دارد. به همین دلیل، پروکسیما قنطورس در گروه ستارگان شراره‌ای نیز قرار می‌گیرد. این ویژگی باعث می‌شود میزان تابش فرابنفش و پرتو ایکس آن در بازه‌های زمانی مختلف تغییرات قابل توجهی داشته باشد.

جرم، شعاع و اندازه پروکسیما قنطورس

اندازه این ستاره در مقایسه با خورشید بسیار کوچک است. جرم آن تنها حدود 12 درصد جرم خورشید و شعاعش نزدیک به 14 درصد شعاع خورشید اندازه‌گیری شده است. اگر قطر خورشید را حدود 1.39 میلیون کیلومتر در نظر بگیریم، قطر این ستاره به حدود 200 هزار کیلومتر می‌رسد.

کوچک بودن ابعاد به معنای ساختار ساده‌تر نیست. فضای داخلی تقریباً به طور کامل از جریان‌های همرفتی تشکیل شده و انرژی تولیدشده در هسته، از طریق جابه‌جایی دائمی مواد به سطح منتقل می‌شود. همین ویژگی نقش مهمی در شکل‌گیری میدان مغناطیسی بسیار قدرتمند آن دارد و علت اصلی فعالیت‌های شدید سطحی به شمار می‌آید.

دمای سطح و درخشندگی این ستاره

دمای سطح پروکسیما قنطورس حدود 3000 کلوین است؛ در حالی که دمای سطح خورشید نزدیک به 5778 کلوین اندازه‌گیری شده است. به همین دلیل، رنگ ظاهری این ستاره متمایل به قرمز است و در دسته کوتوله‌های سرخ قرار می‌گیرد. درخشندگی این ستاره نیز بسیار پایین است و تنها حدود 0.15 درصد درخشندگی خورشید را تولید می‌کند. اگر پروکسیما قنطورس در محل خورشید قرار می‌گرفت، از زمین به اندازه خورشید نور دریافت نمی‌کردیم و شرایط اقلیمی سیاره کاملاً متفاوت می‌شد.

چرخه عمر پروکسیما قنطورس

منبع اصلی انرژی این ستاره همانند خورشید، همجوشی هسته‌ای هیدروژن به هلیوم است. تفاوت مهم در سرعت انجام این فرآیند دیده می‌شود؛ زیرا جرم پایین باعث شده مصرف سوخت هسته‌ای بسیار آهسته‌تر انجام شود.

مدل‌های تحول ستاره‌ای نشان می‌دهند کوتوله‌های سرخ می‌توانند صدها میلیارد تا حتی چند تریلیون سال در مرحله رشته اصلی باقی بمانند. این مدت چندین برابر بیشتر از سن فعلی جهان است. به همین دلیل تاکنون هیچ نمونه‌ای از پایان عمر یک کوتوله سرخ مشاهده نشده و تمام پیش‌بینی‌ها درباره مراحل پایانی زندگی آن‌ها بر پایه محاسبات نظری انجام شده است.

فعالیت‌های مغناطیسی و شراره‌های ستاره‌ای

سطح این ستاره آرام نیست و به طور منظم انفجارهای پرانرژی در آن رخ می‌دهد. این پدیده که با عنوان شراره ستاره‌ای شناخته می‌شود، می‌تواند تنها در چند دقیقه میزان تابش فرابنفش و پرتو ایکس را چندین برابر افزایش دهد. رصدخانه‌های فضایی مانند هابل، چاندرا و آلما بارها چنین رویدادهایی را ثبت کرده‌اند.

این رفتار برای سیاره‌های اطراف اهمیت زیادی دارد. تابش شدید و بادهای ستاره‌ای ناشی از این انفجارها ممکن است در بلندمدت جو سیاره‌های نزدیک را دچار فرسایش کنند. به همین دلیل، هنگام بررسی امکان وجود حیات در سامانه پروکسیما قنطورس، فعالیت‌های مغناطیسی این ستاره یکی از مهم‌ترین موضوعات پژوهشی محسوب می‌شود.

آیا پروکسیما قنطورس بخشی از سامانه آلفا قنطورس است؟

بله، اندازه‌گیری‌های دقیق سرعت، حرکت فضایی و گرانش نشان می‌دهد که پروکسیما قنطورس عضو سوم سامانه آلفا قنطورس است. دو عضو اصلی این سامانه یعنی آلفا قنطورس A و آلفا قنطورس B یک سامانه دوتایی نزدیک تشکیل می‌دهند، در حالی که پروکسیما قنطورس در فاصله‌ای حدود 13000 واحد نجومی از آن‌ها قرار گرفته و در مداری بسیار گسترده به دور این سامانه حرکت می‌کند.

به دلیل فاصله زیاد، تأثیر گرانشی میان پروکسیما و دو ستاره دیگر بسیار ضعیف است و یک دور کامل آن به دور آلفا قنطورس احتمالاً صدها هزار سال طول می‌کشد. با این حال، داده‌های مأموریت گایا (Gaia) و اندازه‌گیری‌های دقیق سرعت شعاعی نشان داده‌اند که این سه ستاره از نظر گرانشی به یکدیگر وابسته هستند و یک سامانه سه‌ستاره‌ای را تشکیل می‌دهند.

حقایق کمتر شنیده‌شده درباره پروکسیما قنطورس

• پروکسیما قنطورس با وجود نزدیک‌ترین بودن، تا اوایل قرن بیستم ناشناخته باقی مانده بود زیرا نور بسیار کمی تولید می‌کند.
• این ستاره حداقل سه سیاره شناخته‌شده دارد که مهم‌ترین آن‌ها پروکسیما b است.
• پروکسیما b در ناحیه قابل سکونت ستاره قرار دارد، اما شرایط واقعی سطح آن هنوز مشخص نیست.
• میدان مغناطیسی و شراره‌های شدید این ستاره ممکن است جو سیاره‌های اطراف را در طول زمان دچار فرسایش کند.
• ساختار داخلی پروکسیما قنطورس تقریباً به طور کامل همرفتی است؛ ویژگی‌ای که در خورشید دیده نمی‌شود.
• این ستاره هر سال مقدار اندکی نسبت به پس‌زمینه آسمان جابه‌جا می‌شود و حرکت خاص آن از بزرگ‌ترین حرکت‌های ثبت‌شده برای یک ستاره است.
• نور پروکسیما قنطورس حدود 150 برابر کم‌نورتر از حدی است که چشم انسان بتواند آن را بدون ابزار ببیند.
• مأموریت‌های آینده برای مطالعه مستقیم سیاره‌های فراخورشیدی، این سامانه را در اولویت اهداف علمی قرار داده‌اند.
• پروژه‌های سفر میان‌ستاره‌ای مانند Breakthrough Starshot، پروکسیما قنطورس را به عنوان نخستین مقصد احتمالی در نظر گرفته‌اند.

منبع: شفق نیوز