يمكن أن تكون عوالم المياه في المجرة أكثر شيوعًا بمئة مرة مما كان يُعتقد سابقًا

توصلت دراسة جديدة إلى أن فرصة العثور على عوالم في مجرة ​​درب التبانة بالماء – وهو مطلب أساسي لحياة شبيهة بالأرض – يمكن أن تكون أكبر 100 مرة مما كان يعتقد سابقًا.

ناسا تستخدم نكتة قديمة(يفتح في علامة تبويب جديدة) لشرح سبب إعطاء علماء الفلك الأولوية للبحث عن علامات الحياة في جميع أنحاء الفضاء على الكواكب الصخرية المشابهة لنا:

يعرض ضابط شرطة مساعدة رجل يبحث عن مفاتيحه تحت ضوء الشارع في الحديقة. بعد بضع دقائق ، قال الضابط: “هل أنت متأكد من أن هذا هو المكان الذي فقدتهم فيه؟”

قال الرجل: “لا ، لكن الضوء هنا أفضل بكثير”.

ربما يمكن للحياة الفضائية أن تزدهر في ظروف مختلفة عن الأرض ، ولكن من السهل على العلماء البحث عن شيء مألوف. هذا هو السبب في أن صائدي الكواكب الخارجية ، أولئك الذين يبحثون عن عوالم خارج هذا النظام الشمسي ، غالبًا ما يركزون على الأرض المتشابكة في ما يسمى بـ “المناطق الصالحة للسكن”.(يفتح في علامة تبويب جديدة)يعود هذا المفهوم إلى الخمسينيات من القرن الماضي(يفتح في علامة تبويب جديدة)، يحدد المناطق المحيطة بنجم مضيف حيث لا يكون الجو حارًا أو باردًا جدًا لوجود الماء السائل على سطح الكوكب. في هذا النظام الشمسي ، تشمل تلك البقعة الجميلة كوكب الزهرة والأرض والمريخ.

قال لوجيندرا أوجا ، عالِمة الفيزياء الفلكية بجامعة روتجرز ، لموقع Mashable اليوم ، إن العلماء يدركون أن هذه الفكرة قد عفا عليها الزمن. استخدم هو وفريق من الباحثين النمذجة الحاسوبية للنظر في الكواكب الموجودة حول النجوم القزمة الحمراء ، الأكثر انتشارًا في كل مكان(يفتح في علامة تبويب جديدة) في درب التبانة. وخلصوا إلى أنه حتى في الكواكب الخارجية حيث لا تكون الظروف الشمسية مثالية للأجواء والمحيطات ، فمن المحتمل أن يكون لدى الكثير منها مصادر داخلية للحرارة قادرة على تكوين بحيرات تحت الصفائح الجليدية.

“إذا سألت أي عالم كواكب ،” مرحبًا ، بعد الأرض ، ما هو الجسم الذي تعتقد أنه من المحتمل أن يكون أكثر قابلية للسكن؟ ” سيخبرك معظم الناس أن أفضل مكان تالي للبحث عن الحياة في النظام الشمسي ليس المريخ وليس الزهرة ، وهما كوكبان في المنطقة الصالحة للسكن “. “إنها أماكن مثل يوروبا وإنسيلادوس” ، وهما قمران مغطيان بالجليد في النظام الشمسي الخارجي.

ربما تم حذف التغريدة
(يفتح في علامة تبويب جديدة)

قدر العلماء سابقًا أن كوكبًا صخريًا واحدًا لكل 100 نجم به ماء سائل. لكن دراسة نشرت في اتصالات الطبيعة بواسطة هذا الفريق ، الذي نظر في إمكانية وجود الماء تحت الجليد ، يوسع هذا الاحتمال حوالي 100 مرة(يفتح في علامة تبويب جديدة) لعالم واحد مقابل كل نجم.

كتب عالم الفيزياء الفلكية الإسرائيلي عمري واندل ، الذي لم يشارك في البحث ، تعليقًا(يفتح في علامة تبويب جديدة) باستخدام هذه البيانات الجديدة للدعوة إلى توسيع حدود Goldilocks للكواكب الصالحة للسكن لتشمل عوالم محتملة مع “المياه السائلة تحت الجليدية والحياة في الكواكب الباردة وتوابعها”.

ارتفع عدد الكواكب الخارجية المؤكدة – الكواكب التي تدور حول نجوم غير الشمس – إلى 5470(يفتح في علامة تبويب جديدة)، مع 9700 مرشح آخر قيد المراجعة. معظمها في مجرة ​​درب التبانة ، على الرغم من أن العلماء يعتقدون أنهم اكتشفوا أول كوكب داخل مجرة ​​أخرى قبل عامين.

من الناحية الإحصائية ، لا يؤدي هذا العدد المتزايد إلا إلى خدش سطح الكواكب التي يُعتقد أنها موجودة في الفضاء. مع مئات المليارات من المجرات(يفتح في علامة تبويب جديدة)، من المحتمل أن الكون يعج بالعديد من التريليونات(يفتح في علامة تبويب جديدة) النجوم. وإذا كان لمعظم النجوم كوكب واحد أو أكثر حولها ، فهذا عدد لا يسبر غوره من العوالم.

من خلال الحفر بعمق من خلال الغطاء الجليدي في البحيرات ، اكتشف العلماء الكائنات الحية الدقيقة المعروفة باسم سيكروفيل ، على سبيل المثال ، التي تعيش في البيئة القاسية.
الائتمان: مكتب البرامج القطبية لمؤسسة العلوم الوطنية

إن فكرة تدفق المياه تحت الأنهار الجليدية ليست فكرة افتراضية – فقد لاحظها العلماء هنا على الأرض. اكتشفوا لأول مرة البحيرات تحت الجليدية(يفتح في علامة تبويب جديدة) عدة أميال تحت سطح القارة القطبية الجنوبية في السبعينيات مع الرادار. منذ ذلك الحين ، قام فريق في جامعة شيفيلد في المملكة المتحدة بفهرسة أكثر من 700 من هذه المسطحات المائية(يفتح في علامة تبويب جديدة) مغلق تحت الجليد في جميع أنحاء العالم.

في هذه الخزانات ، لا تأتي الحرارة التي تذوب الطبقات الجليدية في البحيرات من الشمس بل من الأرض نفسها. العناصر المشعة الطبيعية الموجودة في الصخور اليومية(يفتح في علامة تبويب جديدة) – بشكل أساسي اليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم – يتحلل ببطء ، وينتج طاقة حرارية أرضية.

من خلال الحفر بعمق من خلال الغطاء الجليدي في هذه البحيرات ، اكتشف العلماء الكائنات الحية الدقيقة(يفتح في علامة تبويب جديدة) المعروفة باسم Psychrophiles ، على سبيل المثال ، التي تعيش في بيئة قاسية.

يوروبا ، يسار ، وإنسيلادوس هما قمرين في النظام الشمسي الخارجي المتجمد يشتبه في وجود محيطات تحت قذائف جليدية.
الائتمان: ناسا

تريد المزيد من العلم وأخبار التكنولوجيا يتم تسليمها مباشرة إلى بريدك الوارد؟ اشترك في النشرة الإخبارية لـ Light Speed ​​من Mashable اليوم.

كتبت بيثان ديفيز ، عالمة الجليد ، على موقعها على الإنترنت: “ربما تكون بعض هذه البحيرات معزولة عن العالم الخارجي لمدة تصل إلى 35 مليون سنة ، وقد تكون ملاذًا نهائيًا للحياة ، مثلها لا يوجد في أي مكان آخر على وجه الأرض”. تأسست ، AntarcticGlaciers.org(يفتح في علامة تبويب جديدة).

حدد العلماء إنسيلادوس ، أحد أقمار زحل ، على أنه عالم جليدي به محيط تحت سطحه. ما كشف سره هو أعمدة شبيهة بالسخانات ترش بخار الماء في الفضاء لمسافة تزيد عن 6000 ميل ، أي تقريبًا مسافة نيويورك إلى سياتل والعودة. تشير الأدلة المتزايدة إلى نفس الظاهرة التي تحدث في يوروبا ، أحد أقمار المشتري. تخطط ناسا لاستكشافه مع مهمة يوروبا كليبر غير المأهولة(يفتح في علامة تبويب جديدة)، من المتوقع إطلاقه في وقت مبكر من عام 2024.

أعمدة شبيهة بالسخان على إنسيلادوس تنفث بخار الماء لمسافة تزيد عن 6000 ميل في الفضاء.
الائتمان: NASA / JPL-Caltech / SSI

“إذا سألت أي عالم كواكب ،” مرحبًا ، بعد الأرض ، ما هو الجسم الذي تعتقد أنه من المحتمل أن يكون أكثر قابلية للسكن؟ ” سيخبرك معظم الناس أن أفضل مكان تالي للبحث عن الحياة في النظام الشمسي ليس المريخ ، وليس الزهرة ، وهما كوكبان في المنطقة الصالحة للسكن “.

حتى كوكب المريخ يشتبه في وجود بحيرة تحت جليدية تحت الغطاء الجليدي في القطب الجنوبي.
الائتمان: NASA / JPL / MSSS

حتى كوكب المريخ يشتبه في وجود بحيرة تحت جليدية تحت الغطاء الجليدي في القطب الجنوبي. نشر فريق بحث إيطالي أدلة(يفتح في علامة تبويب جديدة) من المركبة الفضائية Mars Express التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية في المجلة علوم في عام 2018. هذا الاكتشاف يعزز الاعتقاد بأن الكوكب الأحمر كان بإمكانه استضافة الحياة في وقت واحد ، وربما لا يزال حتى اليوم.

منذ حوالي 4 مليارات سنة ، عندما لم تكن الشمس كبيرة ومشرقة ، كانت الأرض عبارة عن كرة ثلجية(يفتح في علامة تبويب جديدة) مغطى بالجليد. ومع ذلك ، يبدو أن الأرض المبكرة كانت تحتوي على مياه سائلة تدعم الحياة. يعتقد العلماء مثل Ojha أن الحل لهذا اللغز بالنسبة لكوكبنا والمريخ القديم هو أن المصادر الأخرى للحرارة سمحت للحياة بالاستمرار.

“من ناحية ، يقول علماء الفلك” مرحبًا ، لم يكن للشمس القوة الكافية لتدفق المياه “. وبعد ذلك عندما تتحدث إلى الجيولوجيين ، يقولون ، “حسنًا ، هذا هراء. من الواضح أننا نرى دليلاً على وجود ماء سائل على كلا الكوكبين” ، قال. “تجمدت الأرض بأكملها لفترة طويلة من الزمن. لماذا لم تموت الحياة؟ الجواب على ذلك يتعلق بالحرارة الجوفية.”

ربما تم حذف التغريدة
(يفتح في علامة تبويب جديدة)

السؤال الذي يريد علماء الأحياء الفلكية الإجابة عنه هو ما إذا كانت الكواكب الخارجية التي تدور حول النجوم القزمة الحمراء – حوالي 70 في المائة من السكان النجميين في المجرة – يمكن أن تحتوي على مياه سائلة وربما حياة. هذه النجوم هي مجرد جزء صغير من حجم الشمس ولكنها تحترق بشكل غير عادي ، مع الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية السامة. في الآونة الأخيرة ، استخدم الباحثون تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، المرصد العلمي الرائد في الفضاء ، لبدء التحقيق في الكواكب في نظام TRAPPIST-1 ، وهو قزم أحمر على بعد 41 سنة ضوئية فقط مع سبعة عوالم بحجم الأرض.

حتى الآن ، وجد ويب نقصًا في الغلاف الجوي الذي يحمي هذه الكواكب ، ربما لأن النجوم القزمة الحمراء شديدة العنف. على الرغم من أن هذا قد يكون بمثابة خيبة أمل للناس الذين يأملون أن يكون أحد هذه العوالم على الأقل مغطى بالمحيطات ، إلا أن أوجا يشعر بالتفاؤل بأنه حتى أقسى البيئات يمكن أن تحتوي على خزانات خفية – وبالتالي الحياة.

بعد كل شيء ، لا يوروبا ولا إنسيلادوس لهما جو.

قال: “عندما تقوم بتضمين هذا المنظور ، ليس من الضروري أن يكون الكوكب في المكان المناسب في الوقت المناسب”.