لا نعرف كم نحن محظوظون - حقًا.
نحن نعلم أن التفاعل بين الأرض والشمس أمر نادر لأنه سمح بتكوين الحياة. لكن العلماء الذين يعملون على فهم إمكانية حدوث ذلك في مكان آخر في الكون لا يزالون بعيدين عن استخلاص النتائج.
ما أصبح أكثر وضوحا هو أن الحياة ربما لم يكن يجب أن تكونت هنا. الأرض والشمس مضيفين غير مرجحين.
ركزت سلسلة من العروض التقديمية في اجتماع هذا العام لاجتماع الاتحاد الفلكي الدولي ، في البرازيل الأسبوع الماضي ، على دور الشمس والنجوم الشبيهة بالشمس في تكوين الحياة على كواكب مثل الأرض.
إدوارد غينان ، أستاذ علم الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة فيلانوفا في بنسلفانيا ، وزملاؤه يدرسون النجوم الشبيهة بالشمس كنوافذ في أصل الحياة على الأرض ، ومؤشرات على مدى احتمالية الحياة في مكان آخر في الكون. وكشف العمل أن الشمس استدارة أكثر من عشر مرات في شبابها (قبل أكثر من أربعة مليارات سنة) عما هي عليه اليوم. كلما أسرع دوران النجم ، زادت قوة الدينامو المغناطيسي في أعماله الأساسية ، مما أدى إلى إنشاء مجال مغناطيسي أقوى ، لذلك فإن الشمس الصغيرة تنبعث من الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية حتى عدة مئات من المرات مما تفعله اليوم.
نظر فريق بقيادة جان ماثياس جريسماير من أسترون في هولندا إلى نوع آخر من المجالات المغناطيسية - التي تدور حول الكواكب. ووجدوا أن وجود المجالات المغناطيسية الكوكبية يلعب دورًا رئيسيًا في تحديد إمكانية الحياة على الكواكب الأخرى لأنها يمكن أن تحمي ضد آثار كل من هجمات الجسيمات النجمية.
وقال جريسماير: "المجالات المغناطيسية الكوكبية مهمة لسببين: إنها تحمي الكوكب من الجزيئات المشحونة الواردة ، وبالتالي تمنع الغلاف الجوي الكوكبي من التطاير ، وتعمل أيضًا كدرع ضد الأشعة الكونية عالية الطاقة". "قد يكون عدم وجود مجال مغناطيسي جوهري هو السبب في أن المريخ اليوم ليس لديه جو"
وأضاف غينان أنه بالنظر إلى جميع الأشياء ، فإن الشمس لا تبدو النجم المثالي لنظام قد تنشأ فيه الحياة.
"على الرغم من صعوبة مناقشة" نجاح "الشمس حيث أنها حتى الآن النجم الوحيد المعروف لاستضافة كوكب مع الحياة ، تشير دراساتنا إلى أن النجوم المثالية لدعم الكواكب المناسبة للحياة لعشرات المليارات من السنين قد تكون قال: "قزم برتقالي" أصغر وأبطأ يحترق وعمر أطول من الشمس - حوالي 20-40 مليار سنة.
وأضاف أن مثل هذه النجوم ، التي تسمى أيضًا النجوم K ، "هي نجوم مستقرة ذات منطقة صالحة للسكن تظل في نفس المكان لعشرات المليارات من السنين". "إنها أكبر بعشر مرات من الشمس ، وقد توفر أفضل موطن محتمل للحياة على المدى الطويل."
وقال إن ليست الكواكب مثل الأرض هي أفضل الأماكن لإيواء الحياة. ستؤدي الكواكب ضعف أو ثلاثة أضعاف حجم الأرض للقيام بعمل أفضل في تعليقها على الغلاف الجوي والحفاظ على المجال المغناطيسي: "علاوة على ذلك ، يبرد الكوكب الأكبر ببطء أكثر ويحافظ على حمايته المغناطيسية."
قام مانفريد كونتز ، أستاذ الفيزياء المساعد في جامعة تكساس في أرلينغتون ، والمتعاونون معه بفحص كل من التأثيرات الضارة والمواتية للأشعة فوق البنفسجية من النجوم على جزيئات الحمض النووي. وهذا يسمح لهم بدراسة التأثير على أشكال الحياة خارج الأرض المحتملة المحتملة للكربون في المناطق الصالحة للسكن حول النجوم الأخرى. يقول كونتز: "إن أكبر ضرر مرتبط بالأشعة فوق البنفسجية يحدث من الأشعة فوق البنفسجية - سي ، التي يتم إنتاجها بكميات هائلة في الغلاف الضوئي للنجوم الأكثر سخونة من النوع F وأكثر في الكروموسفير ، للبرودة البرتقالية من النوع K والأحمر M النجوم من نوع. شمسنا هي نجمة وسيطة صفراء من النوع G. ربما تكون بيئة الأشعة فوق البنفسجية والكونية حول النجم قد "اختارت" نوع الحياة الذي يمكن أن تنشأ حوله. "
Rocco Mancinelli ، عالم الفلك بمعهد البحث عن الحياة خارج الأرض (SETI) في كاليفورنيا ، يلاحظ أنه مع ظهور الحياة على الأرض قبل 3.5 مليار سنة على الأقل ، يجب أن تصمد أمام وابل من الأشعة فوق البنفسجية الشمسية المكثفة لمدة مليار سنة قبل الأكسجين التي تطلقها أشكال الحياة هذه تشكل طبقة الأوزون الواقية. يدرس Mancinelli الحمض النووي للبحث في بعض استراتيجيات الحماية من الأشعة فوق البنفسجية التي تطورت في أشكال الحياة المبكرة وما زالت مستمرة في شكل يمكن التعرف عليه اليوم. نظرًا لأن أي حياة في أنظمة الكواكب الأخرى يجب أن تتعامل أيضًا مع إشعاع النجوم المضيفة لها ، فإن هذه الأساليب لإصلاح وحماية الكائنات الحية من الضرر فوق البنفسجي بمثابة نماذج للحياة خارج الأرض. يقول مانسينيللي: "إننا نرى أيضًا الأشعة فوق البنفسجية كنوع من آليات الاختيار. جميع مجالات الحياة الثلاثة الموجودة اليوم لديها استراتيجيات مشتركة للحماية من الأشعة فوق البنفسجية مثل آلية إصلاح الحمض النووي والملجأ في الماء أو في الصخور. أولئك الذين لم يتم مسحهم على الأرجح في وقت مبكر ".
يتفق العلماء على أننا لا نعلم حتى الآن مدى انتشار الحياة أو مدى هشاشتها ، ولكن كما يستنتج غينان: "انتهت فترة صلاحية الأرض تقريبًا - على مقياس زمني كوني. في غضون نصف إلى مليار سنة ، ستبدأ الشمس في أن تكون مضيئة للغاية ودافئة بحيث لا تتواجد المياه في شكل سائل على الأرض ، مما يؤدي إلى تأثير دفيئة هارب في أقل من 2 مليار سنة ".
لماذا الشمس صفراء؟
المصدر: الاتحاد الفلكي الدولي. رابط الاجتماع هنا.
