كما تعلمون ، فإن المنطقة الصالحة للسكن حول النجم هي المنطقة التي يمكن أن توجد فيها المياه في حالة سائلة على سطح الكوكب. ومع ذلك ، فإن المياه وحدها ليست كافية ؛ وهناك حاجة أيضًا إلى عوامل أخرى ، والتي تخلق معًا ظروفًا مواتية لظهور الحياة. قام فريق من العلماء من ناسا بتحسين هذه الظروف ، مما أدى إلى فهم أفضل لأماكن النظر.
بعد إطلاق التلسكوب الفضائي كيبلر في عام 2009 ، بدأ العلماء على الفور في البحث عن الكواكب الخارجية. باستخدام مرصد الفضاء ، تمكن علماء الفلك من اكتشاف آلاف من هذه الأجسام ، مما سمح لحساب العدد الإجمالي للكواكب الشبيهة بالأرض في درب التبانة. وفقا لحسابات حوالي 40 مليار دولار ، فإنها تدور أساسا حول نجوم مماثلة للشمس وحول الأقزام الحمراء.
نظرًا لأننا لا نعرف سوى الحياة الأرضية ، فمن المنطقي أن يفكر العلماء في أكثر حالات الحياة احتمالًا حيث توجد ظروف مشابهة للحالة الأرضية. وهذا يعني وجود الماء السائل وبشكل عام تشبه كوكب خارج المجموعة الشمسية ، والذي يمكن اعتباره مناسبًا للحياة ، كوكبنا.
ولكن ، بالطبع ، سيكون من المثالي اكتشاف الكواكب الخارجية ، حيث يمكن أن تحدث كائنات حية متعددة الخلايا. وهنا ، الماء السائل فقط لا يكفي. عوامل أخرى ضرورية ، كما هو موضح أعلاه. على سبيل المثال ، الكثير من ثاني أكسيد الكربون أو أول أكسيد الكربون يعني استحالة حياة معقدة في الشكل الذي نعرفه.
استعرض إدوارد شويترمان من ناسا وزملاؤه
الشروط التي يمكن بموجبها تسمية منطقة معينة في نظام كوكب النجوم بأنها صالحة للسكن. إذا أخذنا في الاعتبار الحاجة إلى تركيز لا يحتوي على نسبة عالية من أكاسيد الكربون ، فيجب أن تكون المنطقة الصالحة للحياة حوالي ثلاثة أرباع الحسابات السابقة. يقول المختص: "ستؤثر دراستنا بشكل خطير على المنطقة التي تستحق البحث فيها عن مؤشرات للحياة المعقدة خارج نظامنا الشمسي".
من المستحيل الاستغناء عن ثاني أكسيد الكربون - يجب أن يكون كافياً لرفع درجة الحرارة المحيطة ، وهو ما يكفي لوجود الماء. تركيزه ، مع ذلك ، قد يكون مختلفًا أو يتغير أثناء تطور الكوكب - كما كان مع الأرض. ولكن ، قد يكون تركيز ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون كبيرًا جدًا - وفي هذه الحالة ، قد تنشأ الحياة متعددة الخلايا المعقدة في هذه الحالة.
ولكن في الوسط أو على الحافة الخارجية للمنطقة الصالحة للسكن ، والتي تم حساب حجمها سابقًا ، يجب أن يكون تركيز هذه الغازات أعلى للحفاظ على وجود الماء. وهذا لم يعد مناسبًا لظهور حياة معقدة.
يجدر إعطاء مثال حي - الكوكب كبلر 62f. وغالبًا ما يشار إليها كمرشحة جديرة لوجود الحياة. هذا الكوكب أثقل بثلاثة أضعاف من كوكب الأرض ، ويقع على نفس المسافة من نجمه مثل كوكب الزهرة في نظامنا. ولكن نظرًا لأن النجم الموجود في هذا النظام ليس مشرقًا جدًا ، فإن كمية الإشعاع التي تصل إلى Kepler-62f تساوي تقريبًا كمية الإشعاع التي يتلقاها المريخ.
نعم ، إذا كان لدى Kepler-62f تركيز عالٍ جدًا من ثاني أكسيد الكربون ، فإن تأثير الاحتباس الحراري يمكن أن يؤدي نظريًا إلى زيادة في درجة الحرارة وظهور الماء. ولكن في هذه الحالة ، يجب أن يكون ثاني أكسيد الكربون أكثر من 1000 مرة على الأرض في أي لحظة من تاريخه. وهذه ليست مناسبة للكائنات المعقدة متعددة الخلايا.
وفقا للعلماء الحديث ، في الماضي من الأرض كانت هناك أوقات عندما ارتفع تركيز ثاني أكسيد الكربون في بعض الأحيان. وهذه اللحظات مرتبطة بالانقراض الجماعي للكائنات الحية. يعتقد الخبراء أن تحمل الكائنات الحية لثاني أكسيد الكربون له حدوده ، ويجب أخذ ذلك في الاعتبار عند البحث عن مرشحين لكواكب شبيهة بالأرض حيث توجد ظروف معيشية. Kepler-62f في النهاية قد لا يكون مثل هذا الخيار الجيد ، كما كان يعتقد سابقا.
مشكلة الحياة هي أيضا أول أكسيد الكربون. ووفقًا لما ذكره شويترمان وزملاؤه ، يجب أن يكون هناك الكثير من أول أكسيد الكربون على الكواكب التي تدور حول نجوم باردة نسبيًا من أول أكسيد الكربون ، وهذا عامل سلبي يقلل من احتمال الحياة على مثل هذه الكواكب.
ونتيجة لذلك ، توصل علماء الفلك إلى استنتاج مفاده أنه لا يمكن للمرء توقع ظهور مؤشرات على وجود الحياة (وحتى أكثر من ذلك ، حياة ذكية) على كواكب تدور حول نجوم الفئة M.
قد يكون من الجيد أن تبحث فرق من المتخصصين الذين يبحثون عن حياة خارج كوكب الأرض حول نجوم تشبه الشمس إلى حد كبير. ومع ذلك ، هناك مئات الملايين من المرشحين لدور الكواكب التي يحتمل أن تكون مأهولة بالسكان. ليس مليارات ، كما هي الآن ، ولكن لا يزال هذا هو أيضا عدد كبير جدا.
المرجع:
arxiv.org/abs/1902.04720
