أجرى علماء بلجيكيون محاكاة ستحاول المساعدة في البحث عن توأم للأرض حتى لو لم يكن توأمًا متطابقًا، واكتشفوا أن قدرة الكواكب الصخرية التي تواجه جانبًا واحدًا من شمسها على دعم الحياة تعتمد على "نظام تكييف الهواء" الخاص بها. "
غالبًا ما يتم تفسير البحث عن الكواكب التي لديها القدرة على دعم الحياة على أنه بحث عن توأم للأرض، لكن بعض الكواكب خارج نظامنا الشمسي هي مرشحة أفضل للحياة حتى لو لم تكن في نفس النطاق الضيق من حيث الحجم والمسافة من الأرض. الشمس مثل تلك الموجودة في الأرض وحتى لو كانت تواجه جانبًا واحدًا فقط من شمسها (قفل الجاذبية).
أجرى باحثون من جامعة KU Leuven في بلجيكا 165 محاكاة مناخية للكواكب التي تشير بانتظام إلى جانب واحد نحو شمسها. ووجدوا أن اثنتين من كل ثلاث عمليات محاكاة مناخية أجروها سمحت بوجود الحياة.
وتدور معظم الكواكب التي تم اكتشافها حتى الآن حول شموسنا الباردة، والمعروفة أيضًا باسم "الأقزام الحمراء". في هذه البيئة، فقط الكواكب القريبة من شمسها يمكن أن تكون ساخنة بدرجة كافية للحفاظ على الماء في حالة سائلة، علاوة على ذلك، فإن قربها من الشمس يتيح لها أيضًا إمكانية وجود حياة، كما يسهل تحديد موقعها ومراقبتها لأغراض البحث.
تواجه معظم الكواكب التي تدور بالقرب من شموسها النجم الرئيسي بنفس الطريقة طوال الوقت. ونتيجة لذلك، لديهم جانب واحد من اليوم الأبدي والجانب الآخر من الشتاء الأبدي. ورغم ذلك، فإن مناخ هذه النجوم ليس بالضرورة حارا جدا من جهة ومتجمدا من جهة أخرى، وذلك بفضل "نظام تكييف الهواء" الفعال الذي يحافظ على درجات حرارة السطح في المنطقة التي تسمح بالحياة.
قامت الدكتورة لودميلا كاروني والبروفيسور روني كابينز والبروفيسور لي ديشين من جامعة لوفين بدراسة الظروف المناخية المحتملة لهذه الكواكب بالتفصيل. يوضح كارون: «على أساس نماذج ثلاثية الأبعاد، قمنا بفحص الكواكب ذات فترات وأحجام مختلفة. "لقد اكتشفنا أن هذه الكواكب الصخرية يمكن أن يكون لها ثلاثة مناخات محتملة، اثنان منها لديهما القدرة على الحياة."
بالنسبة للكواكب التي تقل فترة دورانها حول محورها عن 12 يومًا، ينشأ تيار نفاث يتحرك شرقًا في الطبقة العليا من الغلاف الجوي على طول خط الاستواء (ظاهرة تُعرف باسم الدوران الفائق).
تتداخل نفاثات الرياح مع حركة الغلاف الجوي على الكوكب وتتسبب في أن يصبح الجانب النهاري من الكوكب حارًا جدًا بحيث لا يدعم الحياة. ويتميز نظام الرياح المحتمل الثاني بتحرك طائرتين غربًا في خطوط العرض العليا. الخيار الثالث يجمع بين الأول والثاني. وفي الخيارين الثاني والثالث، لا تتداخل الرياح مع «نظام التكييف الطبيعي» لتبقى الكواكب ذات إمكانية الحياة.
وينبغي استخدام هذه النتائج من قبل مصممي التلسكوبات الفضائية المستقبلية، والتي سيكون أحد أهدافها البحث عن حياة خارج النظام الشمسي. ويشارك باحثو لوفين في الاستعدادات لإطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي في عام 2018 - ليحل محل هابل، وكذلك في تصميم مركبة فضائية مخصصة لرصد الكواكب تسمى PLATO والتي من المتوقع إطلاقها في عام 2024.
لن تكون هذه الدراسة قادرة على تحديد المرشحين الواعدين لمزيد من الدراسة فحسب، بل ستمنع أيضًا الرفض المبكر للكواكب التي لديها إمكانية الحياة حتى لو لم تكن مشابهة للأرض.
تعليقات 9
شكرا على الإجابات غير القاتلة والثاقبة.
آفي كوهين
هناك منطق في كلامك. عند البحث عن الحياة على مسافات بعيدة، فمن المنطقي أكثر أن نبحث عن الحياة كما نعرفها. وإلا فلن نتمكن من تمييز هذه الحياة عن الظواهر المادية.
أما في الكواكب القريبة فالوضع مختلف. ومن الواضح لنا أنه لا توجد أشكال حياة متقدمة بالشكل الذي نعرفه. من ناحية أخرى، تتيح لنا إمكانية الوصول البحث عن أشكال الحياة التي تختلف تمامًا عما نعرفه.
نسيم ويهودا،
وكما قال نسيم، فإن العلماء اليوم يتوقعون أن وجود الأكسجين في الأرض هو نتيجة للكائنات الحية التي تبث الأكسجين في عملياتها البيولوجية. ومن هذا يمكننا أن نفهم أن الأكسجين ليس ضروريا بالضرورة للحياة، وقبل أن يكون الغلاف الجوي للأرض مليئا بالأكسجين، كانت هناك كائنات حية هنا كانت موجودة بدون أكسجين، ومن الممكن أيضا أنها انقرضت بعد أن "تسمم الغلاف الجوي بالأوكسجين" الأكسجين" لهم.
وحتى اليوم هناك كائنات حية تعيش بدون أكسجين، ولو كنت عالم أحياء لبحثت عن تلك الكائنات لأنه من الممكن أن يكون بعضها أول أشكال الحياة على الأرض.
المشكلة هي أننا لا نعرف الكثير عن مثل هذه أشكال الحياة، ومن الأفضل لنا أن نستثمر ميزانياتنا الثمينة في البحث عن الأشكال التي نعرفها أكثر، وهي أشكال الحياة المشابهة لكائناتنا (العضوية).
ولذلك، فمن المرجح أن الكوكب الأول الذي نكتشفه عن بعد مع الحياة سيكون له أشكال حياة مشابهة لحياتنا إلى حد ما، ليس لأن كل أشكال الحياة في الكون تشبه حياتنا (وربما ليست حتى الأغلبية)، ولكن لأن هذه الحياة النماذج التي نعرفها ونستطيع تحديد موقعها.
وإذا نظرنا إلى دراسات الكائنات المتطرفة (الكائنات القادرة على العيش في بيئات مميتة لنا)، نجد أن الحياة أكثر مرونة مما كان يعتقد سابقا.
لذلك، في رأيي، كل هذا يشير إلى كون مليء بأشكال الحياة المتنوعة، في بيئات مختلفة (ما لم يكن هناك عامل ما يحد من الحياة لا نعرفه حتى الآن).
يهودا صبراديميش
مسافة الشمس من الكوكب مهمة
لأنه إذا كان الكوكب قريبا جدا من الشمس
سيكون الماء في حالة غازية - هذا إذا كان موجودًا على الإطلاق
سوف.
فيما يتعلق بأقمار الكواكب الكبرى
ربما تكون على حق، إنه مجرد عار أن العلم
لا يمكن (حاليًا) تحديد موقع مثل هذه الأقمار
في الأنظمة الشمسية الأخرى وبالتأكيد
الذي ليس لديه طريقة لمعرفة تفاصيل عنه.
יוסי
أعرب جيمس لوفلوك منذ فترة طويلة عن فكرة إمكانية اكتشاف الحياة على كوكب بعيد من خلال فحص غلافه الجوي. على سبيل المثال، يُعتقد أن الأكسجين الموجود في غلافنا الجوي هو نتيجة لانبعاثات الطحالب في الماضي البعيد. فكرة أن الكوكب الذي يحتوي على الحياة يصل إلى نقطة استقرار مختلفة عما لو لم تكن هناك حياة.
ولا فائدة من هذا البحث لأن الأمر سيستغرق مئات الآلاف من السنين للوصول حتى إلى أقرب كوكب إلينا
سؤال مثير للاهتمام لم أر منشورات كثيرة عنه (لم أره وربما يوجد) هو ما الذي يحدد وجود الغلاف الجوي ومنع تبخره. عامل واحد ولكن ليس الوحيد هو الكتلة. وهناك عامل آخر وهو وجود الغازات المنبعثة من النجم. عامل آخر هو درجة الحرارة على الكوكب. السؤال ذو صلة أ) لأنه، على سبيل المثال، إذا تم تكوين غلاف جوي على المريخ في يوم من الأيام، فكيف نعرف أنه لن يتبخر؟ ب) إن وجود جو أكسجيني يزيد من احتمالية وجود حياة عضوية كما هو الحال على الأرض (لست خبيراً). إن وجود الغلاف الجوي على الإطلاق هو بمثابة غطاء ضد التغيرات الشديدة في درجات الحرارة، فضلاً عن كونه درعًا من الإشعاع. سؤال آخر هو ما إذا كان من الممكن من خلال مسح طيف الضوء معرفة أن النجم البعيد له غلاف جوي.
العامل الآخر الذي يمكن أخذه في الاعتبار عند تحديد فرص الحياة على كوكب آخر هو المغناطيسية. تحمي المغناطيسية النجم من الإشعاع والقصف المستمر للجسيمات غير الصحية للحياة العضوية. مرة أخرى - أفترض وجود حياة عضوية لأن هذا ما أعرفه. ربما هناك نوع مختلف من الحياة.
موقع الشمس ليس ضروريا لوجود الماء السائل. إذا أخذنا القمر يوروبا فسنفهم أن وجودنا بالقرب من كوكب كبير يكفي بالفعل لوجود الماء السائل، وإذا أخذنا أيضًا حالة مداخن الأرض الموجودة في أعماق المحيط، فسيكون هناك دائمًا ماء سائل هناك أيضًا وهو لا يهم أين الشمس. علماً أن الحرارة المنبعثة من الأرض عمرها مليارات السنين. وفي الواقع فإن أي كوكب أينما كان قد يكون في ظروف معينة مكاناً لوجود الحياة!
يرجى الرد بلطف
يهودا