هناك خلاف بين علماء الأحياء الفلكية حول ما إذا كانت الحياة المتقدمة شائعة أم نادرة في الكون. يشير بحث جديد إلى أن هناك شيئًا واحدًا مؤكدًا نسبيًا، وهو أنه إذا كان عالم يشبه الأرض بكمية منضبطة من الماء ضروري لتطوير الحياة المتقدمة، فقد يكون هناك العديد من المرشحين.
وفي 44 محاكاة حاسوبية لتكوين الكواكب القريبة من الشمس، وجد علماء الفلك أن كل محاكاة أسفرت عن ما بين واحد وأربعة كواكب أرضية، ومن بينها 11 كوكبًا صالحًا للسكن تقع على نفس المسافة تقريبًا من شمسها مثل مسافة الأرض من الشمس.
"يُظهر تصويرنا مجموعة واسعة من الكواكب. وقال شون ريموند، وهو دكتوراه، "يمكن أن يكون لديك كواكب جافة للغاية مثل المريخ، والتي يبلغ حجمها حوالي نصف حجم الأرض، أو كواكب مثل الأرض أو حتى تلك التي يبلغ حجمها ثلاثة أضعاف حجم الأرض وتحتوي على عشرة أضعاف كمية المياه الموجودة على الأرض". طالب في علم الفلك في جامعة واشنطن.
ريموند هو المؤلف الرئيسي لورقة بحثية توضح بالتفصيل نتائج عمليات المحاكاة. تم قبول المقال للنشر في مجلة إيكاروس، مجلة قسم علوم الكواكب بالجمعية الفلكية الأمريكية. المؤلفون المشاركون هم توماس ر. كاين، أستاذ مشارك في علم الفلك بجامعة واشنطن، وجوناثان لونين، أستاذ علوم الكواكب والفيزياء بجامعة أريزونا.
تظهر عمليات المحاكاة أن كمية المياه على الكواكب الأرضية قد تتأثر إلى حد كبير بالعمالقة الغازية الخارجية مثل كوكب المشتري.
وقال ريموند: "كلما زاد عدد الكواكب العملاقة في مدارات غير دائرية، كلما أصبحت الكواكب الأرضية أكثر جفافا". "وبالعكس، بما أن مدارات الكواكب العملاقة أكثر دائرية، فإن الكواكب الأرضية ستكون أكثر وفرة بالمياه."
في حالة النظام الشمسي، فإن مدار كوكب المشتري بيضاوي الشكل قليلاً، وهو ما قد يفسر سبب تغطية 80٪ من الأرض بالمياه وليس كلها رطبة ومغطاة بالمياه بعمق أميال.
وتعتبر النتائج مهمة بسبب اكتشاف عدد كبير من الكواكب العملاقة مثل المشتري وزحل حول شموس أخرى في السنوات الأخيرة. ويمكن الاستدلال على وجود هذه الكواكب ومداراتها من خلال تأثير جاذبيتها على نجمها وتأثيرها على الضوء القادم من النجم كما يُرى من الأرض.
حاليا، اكتشاف الكواكب الأرضية غير ممكن. ومع ذلك، إذا كانت نتائج عمليات المحاكاة صحيحة، فقد تكون هناك كواكب شبيهة بالأرض تدور حول نجوم أخرى قريبة نسبيًا من نظامنا الشمسي. ومن المرجح أن يكون عدد كبير من هذه الكواكب موجودا في "حزام الحياة"، في المنطقة التي يسمح فيها البعد عن الشمس بوجود ماء سائل على السطح.
ويعتبر الماء السائل متطلبا أساسيا للحياة، وبالتالي فإن الكواكب الموجودة في "حزام الحياة" للنجم هي المرشحة الرئيسية لاستدامة الحياة. ومع ذلك، ليس من الواضح ما إذا كانت هذه الكواكب قادرة على احتواء أكثر من مجرد حساء ميكروبي بسيط من الحياة.
ويشير الباحثون إلى أن عمليات المحاكاة تمثل الحالات المتطرفة المحتملة لتكوين الكواكب، وليس الحالة النموذجية للكواكب في مجرتنا. وقال الباحثون إنه ليس من الواضح حاليا أي من النهجين أكثر واقعية.
وقال ريموند إن هدف الباحثين هو فهم الشكل الذي ستبدو عليه الكواكب الأرضية في النظام، إذا عرفت خصائص الكواكب العملاقة فيه.
وأشار كين إلى أن مدارات جميع الكواكب العملاقة التي تم اكتشافها حتى الآن قريبة جدا من النجم الذي تدور حوله، بحيث تكمل العمالقة الغازية دورة حول النجم في أوقات قصيرة نسبيا، مما يجعل مشاهدتها أسهل. من المحتمل أن الكواكب العملاقة تشكلت بعيدًا عن شمسها، ولكن بسبب قوى الجاذبية هاجرت إلى مسافة أقرب.
ومع ذلك، يتوقع كاين أن الكواكب العملاقة ستبدأ في الظهور في مدارات أبعد عن شمسها، حيث سيكون لدى علماء الفلك المزيد من الوقت لمراقبتها ورصد قوى الجاذبية في المدارات الأطول. وهو يشك في أنه سيتم اكتشافهم في المراحل التي لم يكملوا فيها هجرتهم بعد، لأن مساراتهم ستكون غريبة للغاية بحيث لا يمكن التعرف عليهم على وجه اليقين.
وقال: "تتم عمليات المحاكاة هذه بعد انتهاء الهجرة، وبعد استقرار مدار الكوكب العملاق".
تم دعم هذا البحث من قبل معهد علم الأحياء الفلكي التابع للإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء، وبرنامج الغلاف الجوي الكوكبي، وشركة إنتل.
