منطقة Goldilocks: المكان المناسب في النظام الشمسي!

وليكون الكوكب "مناسبا تماما"، أو قادرا على دعم الحياة، فلا يمكن أن يكون باردا جدا بحيث لا يوجد الماء إلا مثل الجليد المتجمد، ولا يمكن أن يكون ساخنا لدرجة أن الماء يغلي تماما. وفقط الكواكب الموجودة ضمن نطاق معين من المدارات التي يطلق عليها "منطقة غولديلوكس" - أو المعروفة رسميا باسم "المنطقة الصالحة للحياة" - يُعتقد أنها قادرة على دعم الحياة.

تعريف المنطقة الصالحة للحياة

إذا كان مدار كوكب ما قريبا جدا من نجمه الأم، فسيكون الجو حارا جدا لوجود الماء السائل، وإذا كان بعيدا جدا، فسيكون شديد البرودة. ومع ذلك، فإن المسافات الفعلية المعنية، والتي تحدد المنطقة الصالحة للحياة، تختلف بين النجوم.

وتعرف شمسنا بأنها قزم أصفر من النوع G، ولا شك في مكان تواجد منطقتها الصالحة للحياة، لأن الأرض تحتل هذه المنطقة.

ولكن بالنسبة للأقزام الحمراء من النوع M، وهي أصغر حجما وأكثر برودة من الشمس، فإن المنطقة الصالحة للحياة تقع بالقرب من النجم. وبالنسبة لنجم أكبر وأكثر سخونة من النوع A مثل Sirius، فإن منطقة "غولديلوكس" أبعد، وفقا لوكالة ناسا.

وبالنسبة لعلماء الأحياء الفلكية، الذين يبحثون عن الحياة على الكواكب الأخرى، فإن التواجد في المنطقة الصالحة للحياة هو مجرد أحد العوامل التي يتعين عليهم التفكير فيها. خذ قمرنا، على سبيل المثال. من الواضح أنه يقع في منطقة "غولديلوكس" لأنه قريب جدا من الأرض، ومع ذلك لا توجد مياه سائلة على سطحه.

وهذا لأنه يجب أيضا مراعاة الضغط الجوي والتكوين، وفقا لموقع ProfoundSpace.org. وهذا يجعل القمر، الذي ليس له غلاف جوي يتحدث عنه، غير قادر على دعم الحياة بمفرده.

وحتى لو كانت الظروف على كوكب ما مناسبة تماما لوجود الماء السائل، فإن هذا لا يعني بالضرورة أنه مأهول. ولم يستوعب العلماء بعد أصول الحياة على الأرض بالضبط، لذلك لا نعرف ما هي المكونات الدقيقة الأخرى الضرورية بالإضافة إلى الماء والغلاف الجوي. ونظامنا الشمسي هو الأكثر دراسة من بين جميع أنظمة الكواكب. وتوصل المنظرون إلى المكان الذي يجب أن تكون فيه منطقة المعتدل، من خلال تقدير درجة حرارة سطح الكوكب بناء على كمية التسخين الشمسي التي يتلقاها.

إقرأ المزيد

علماء الفلك يكتشفون حلقة عملاقة من النجوم تحيط بوسط درب التبانة

وحتى الآن، تتفق النتائج مع ما نعرفه من الملاحظات. الأرض - كوكب مائي للغاية يعج بالحياة - يقع بشكل مريح داخل المنطقة الصالحة للحياة. ويقع كوكب المريخ، الذي كان يحتوي على الكثير من الماء في الماضي ولكنه صحراء قاحلة اليوم، مباشرة على حافتها الخارجية. وعلى الحافة الداخلية يوجد كوكب الزهرة - وهو كوكب ساخن يغلي، وذلك بفضل قربه من الشمس وغلافه الجوي شديد السُمك، وفقا لوكالة ناسا.

وأصبح اكتشاف الكواكب الخارجية الجديدة التي تدور حول نجوم بعيدة أمرا شائعا تقريبا. ولكن من المثير دائما العثور على حياة داخل منطقة Goldilocks للنجم الأم.

وحدث ذلك في عام 2016 في حالة Proxima B، الذي يدور حول أقرب جار للشمس في الفضاء - القزم الأحمر Proxima Centauri، على بعد ما يزيد قليلا عن 4 سنوات ضوئية. وهذا صغير جدا وخافت لدرجة أن منطقته الصالحة للحياة تقع على مسافة قريبة جدا، لكن Proxima B - الذي يدور حول النجم مرة كل 11 يوما - يكون بداخله بأمان، وفقا للمرصد الأوروبي الجنوبي (ESO).

النظام الشمسي الهندسي المطلق

عندما يتشكل نظام شمسي، لا يوجد سبب لوجود الكواكب بشكل تفضيلي في المنطقة الصالحة للحياة، ونظام TRAPPIST-1 غير معتاد في وجود ما يصل إلى ثلاثة كواكب هناك.

ولكن من منطلق نظري، هل هناك حد أعلى لعدد الكواكب التي يمكن ضغطها في منطقة Goldilocks؟. هذا سؤال طرحه عالم الفيزياء الفلكية شون ريموند على مدونته planetplanet.net.

واتضح أن هناك بالفعل حدا نظريا، يصبح النظام بعده غير مستقر لأن الكواكب قريبة جدا من بعضها. وتوصل ريموند إلى ما أسماه "النظام الشمسي المصمم بشكل نهائي"، بإجمالي يبلغ 412 كوكبا في المنطقة الصالحة للحياة، مرتبة حول ثمانية مدارات متحدة المركز تدور في اتجاهين متقدمين وعكسيين بالتناوب.

وقال ريموند: "وظيفتي اليومية هي فهم كيفية تشكل أنظمة الكواكب، وما الذي يجعل النظام الشمسي مختلفا عن أنظمة الكواكب الخارجية التي اكتشفناها، وأنواع التكوينات المدارية المستقرة وغير المستقرة. لحسن الحظ، يمكنني استخدام العديد من الأوراق البحثية الحديثة من قبل العلماء كمصدر إلهام. كما أنني اختبرت أكثر الأنظمة جنونا باستخدام المحاكاة الحاسوبية".

وأضاف: "في الأصل، قمت ببناء نظامين، يحتوي كل منهما على حوالي 30 كوكبا في المنطقة الصالحة للحياة. ويمكن أن تتشكل هذه الأنظمة بشكل معقول في الطبيعة، إذا حدثت السلسلة الصحيحة من الأحداث. لكنني لا أستطيع تخيل كيف يمكن أن يتشكل النظام الشمسي Ultimate Engineered بشكل طبيعي. نظام به كواكب متساوية التباعد، موزعة على طول حلقات تدور في اتجاهات متعاكسة، مستحيل بقدر ما أعرف. لذلك، إذا كان مثل هذا النظام موجودا، سأجادل أنه يجب أن يكون تم بناؤه عن قصد، ويفترض أنه بُني من قبل مهندسي حضارة فائقة التقدم. وسيكون من الصعب جدا اكتشافه، لأن الإشارات التي نقيسها لاستنتاج وجود كواكب خارجية - عادة السرعة الشعاعية أو إشارات العبور - قد ينتهي بها الأمر إلى كونها مربكة للغاية لدرجة أنها قد تكون مخطئة بسبب الضوضاء في حالة النظام".

المصدر: لايف ساينس