في مقابلة مع موقع "الهدان"، أوضح عالم الأحياء الفلكية من الجامعة العبرية، الذي نشر مؤخراً مقالتين، أن الماء السائل قد يوجد أيضاً خارج المنطقة الصالحة للسكن الكلاسيكية - المنطقة الذهبية - على الجانب المظلم من الكواكب أو تحت الجليد.
تُسلّط ورقتان بحثيتان جديدتان، تتناولان مسألة شروط الحياة خارج كوكب الأرض من زوايا مختلفة، الضوء على ضرورة إعادة النظر في حدود "المنطقة الصالحة للسكن" حول النجوم، وهو ما يُمثّل محور النقاش. في مقابلة مع مجلة "حيدان"، يُوضح البروفيسور عمري ويندل، العالم البارز في معهد راكه للفيزياء بالجامعة العبرية في القدس، أن النماذج الجديدة تُشير إلى إمكانية وجود الماء السائل حتى في ظروف كانت تُعتبر سابقًا بالغة القسوة - على سبيل المثال، على الجانب المظلم من الكواكب المُقيدة مدّيًا أو تحت طبقات سميكة من الجليد - وبالتالي، قد يكون عدد العوالم الصالحة للحياة أكبر مما كان مُقدّرًا سابقًا.
يُعنى ويندل، خبير علم الأحياء الفلكي ورئيس الجمعية الإسرائيلية لعلم الأحياء الفلكي وأصل الحياة، بدراسة الظروف الفيزيائية التي تُتيح نشوء الحياة على الكواكب خارج المجموعة الشمسية. ووفقًا له، فإن أحدث الأبحاث في هذا المجال تُقوّض أحد الافتراضات الأساسية لعلم الفلك الكوكبي، ألا وهو التعريف الكلاسيكي لـ"المنطقة الصالحة للسكن".
منطقة الحياة، والتي تسمى أحيانًا أيضًا "منطقة زهافا" تُعرَّف منطقة غولديلوكس بأنها نطاق المسافات من النجم حيث يمكن أن يوجد الماء السائل على الكوكب. وقد استُمدّ الاسم من قصة "غولديلوكس والدببة الثلاثة" لأن الظروف في هذه المنطقة ليست شديدة الحرارة ولا شديدة البرودة، بل "مناسبة تمامًا". في نظامنا الشمسي، تقع الأرض تقريبًا في مركز هذه المنطقة، بينما يقع المريخ والزهرة بالقرب من أطرافها.
لسنوات عديدة، شكل هذا المفهوم أساس البحث عن حياة خارج كوكب الأرض، ولكن وفقًا لويندل، فإن الواقع الكوكبي أكثر تعقيدًا بكثير.
وقال: "إن مفهوم المنطقة الصالحة للسكن مفيد للغاية، ولكنه مبسط. بمجرد إدخال الفيزياء الحقيقية للأغلفة الجوية والمحيطات وآليات تبديد الحرارة في النماذج، يصبح من الواضح أن الكواكب يمكنها الاحتفاظ بالماء السائل حتى خارج النطاق الكلاسيكي."
ومن الأمثلة الرئيسية على ذلك الكواكب التي تكون في حالة قفل المد والجزر – حالة يكون فيها أحد جانبي الكوكب مواجهًا لنجمه دائمًا بينما يكون الجانب الآخر في ظلام دامس. وتكثر هذه الحالة بشكل خاص حول الأقزام الحمراء، وهي أكثر النجوم شيوعاً في المجرة.
اعتقدت النماذج المبكرة أن مثل هذا الوضع سيؤدي إلى اختلافات شديدة في درجات الحرارة: جانب شديد الحرارة والآخر متجمد تماماً. لكن الأبحاث الجديدة تشير إلى احتمالات أخرى.
ويوضح ويندل قائلاً: "إذا كان للكوكب غلاف جوي كافٍ أو محيط عميق، فيمكن للحرارة أن تنتشر عبر الكرة الأرضية بأكملها. وفي مثل هذه الحالات، يمكن أن تتشكل مناطق معتدلة، على سبيل المثال في منطقة الشفق بين النهار والليل، حيث تسمح درجة الحرارة بوجود الماء السائل."
ثمة احتمال آخر يتمثل في وجود الماء تحت طبقات سميكة من الجليد. في مثل هذه الحالات، لا يكون مصدر الطاقة بالضرورة إشعاعًا من النجم، بل الحرارة الداخلية للكوكب أو التسخين الناتج عن قوى المد والجزر.
يقول ويندل: "نعلم من النظام الشمسي نفسه أن المحيطات يمكن أن توجد تحت الجليد. وتُظهر أقمار مثل أوروبا وإنسيلادوس أن الحياة لا يجب بالضرورة أن تظهر على السطح".
لهذا النهج آثار بالغة الأهمية على البحث عن الحياة في الكون. لسنوات، ركز الباحثون على الكواكب الشبيهة بالأرض والتي تقترب من شمسها في المسافة. ولكن إذا توفرت الظروف المناسبة في سيناريوهات أخرى، فقد يكون عدد العوالم المحتملة للحياة أكبر بكثير.
ووفقاً لويندل، فإن التطور السريع للتلسكوبات المتقدمة يجعل من الممكن دراسة هذه الأسئلة بشكل مباشر أكثر من أي وقت مضى.
ويقول: "يُتيح لنا تلسكوب جيمس ويب الفضائي البدء في قياس تركيب أغلفة الكواكب البعيدة. وفي المستقبل، سنتمكن من البحث عن دلائل على وجود الماء، وربما حتى جزيئات قد تشير إلى نشاط بيولوجي."
ومع ذلك، يؤكد أن الطريق لاكتشاف الحياة لا يزال طويلاً ومعقداً.
"نحن في البداية فقط"، كما يقول. "كل بضع سنوات نكتشف مدى تنوع الأنظمة الكوكبية. من المحتمل أن تكون الطبيعة أكثر إبداعًا بكثير من النماذج البسيطة التي بنيناها في البداية."
ووفقاً له، قد يكون الكون مليئاً بعوالم يوجد فيها الماء السائل بطرق مختلفة تماماً عما اعتدنا على التفكير فيه.
ويختتم قائلاً: "من المحتمل جداً أن تكون الطبيعة قد وجدت طرقاً للحفاظ على الماء السائل - وربما الحياة - في ظل ظروف لم نتخيلها أبداً".
للاطلاع على المقالات المنشورة في مجلة الفيزياء الفلكية:
- يمكن للكواكب أن تدعم الحياة حتى خارج المناطق المحافظة.
- الكواكب الخارجية الواقعة خارج النطاق الصالح للسكن - الجزء الثاني: تواترها
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 2
يعرض المقال رمزًا برمجيًا...
الكواكب التي تخضع لحالة التزامن المدّي ستكون في حالة عاصفة مستمرة، وستحيط بها رياح عاتية. من الاحتمالات الأخرى أن يكون الكوكب في حالة مشابهة لكوكب الزهرة. على أي حال، لن تنشأ الحياة هناك.