كيف يمكن للحياة أن تستمر على الكواكب المقفولة مديًا؟

أطلق عليها مؤلف الخيال العلمي الشهير إسحاق أسيموف اسم “العوالم الشريطية” – وهي الكواكب التي تُجبر دائمًا على إظهار وجه واحد لنجمها الأم. الجانب النجمي مغلق في نهار دائم، وشمسه لا تنخفض أبدًا تحت الأفق؛ في الواقع، شمسها لا تتحرك أبدًا، ثابتة في مكانها كما لو أن الزمن نفسه توقف. الجانب البعيد محاصر في ليل دائم، سماء متوهجة بنور آلاف النجوم، لا تعرف أبدًا دفء نجمها الأم.

وبين هذين النقيضين، هناك مكان خاص: خط فاصل، الحد الفاصل بين الليل والنهار، منطقة من الشفق اللانهائي. هذا الشريط الذي يقع بين النقيضين، والذي يمتد مثل حزام حول كوكب قد – قد – فقط كن موطنًا للحياة، فلا تكون حارًا جدًا في وهج النجم الذي لا يتوقف أبدًا، ولا باردًا جدًا في الليل اللامتناهي.

يهتم علماء الفلك بشكل خاص بصلاحية هذه الأنواع من الكواكب للسكن لأنها شائعة بشكل لا يصدق في الكون. تسمى الفيزياء التي تقف وراءها بقفل المد والجزر – وهو نفس السبب قمر يظهر دائما نفس الوجه ل أرض. يمكن للنجوم أن تفعل الشيء نفسه مع كواكبها. في الواقع، في نظامنا الشمسي، الزئبق يكاد يكون مقفلاً مديًا مع الشمس، لكن الجاذبية كوكب المشتري يحافظ على دوران الكوكب الأصغر، ولو ببطء شديد.

متعلق ب: من الممكن أن يختبئ الفضائيون في “مناطق الإنهاء” على الكواكب ذات الليل الأبدي

بينما يشك علماء الفلك في وجود تريليون أو أكثر الكواكب الخارجية في ال درب التبانة، لقد اكتشفنا بضعة آلاف فقط حتى الآن. ومع ذلك، باستخدام أساليبنا البدائية، فإننا نتحيز نحو رؤية الكواكب التي تدور بالقرب من نجومها الأم. وهذا يعني أننا جيدون بشكل استثنائي في العثور على الأشياء كواكب صخرية شبيهة بالأرض قريبة من الصغيرة، النجوم القزمة الحمراء – مثل ال نظام ترابيست-1 أو حتى أقرب جيراننا بين النجوم، بروكسيما ب.

من المؤكد تقريبًا أن مثل هذه الكواكب مقيدة مديًا، مما يجعل مسألة قابليتها للحياة على رأس قائمة الأولويات.

تواجه الكواكب المقيدة مديًا الكثير من التحديات فيما يتعلق بصلاحيتها للسكن، لكن الأمر ليس مستحيلًا. يتلقى هذا النوع من الكواكب تيارًا لا ينتهي من الضوء والحرارة على جانب واحد، مع عدم وجود مصادر للدفء الخارجي على الجانب الليلي. إذا تلقى الكوكب الكثير من الإشعاع على الجانب النهاري، فيمكن أن يدخل الغلاف الجوي في دورة ردود فعل دفيئة كارثية، والتي من المحتمل أن تعني نهاية أي حياة تمكنت من التطور هناك. من ناحية أخرى، إذا كان الجانب الليلي باردًا جدًا، ينهار الغلاف الجوي ببساطة، ويتحول إلى جليد يستقر على السطح – وهو أيضًا ليس كبيرًا بالنسبة لآفاق الحياة.

وللحفاظ على قابلية السكن، يجب على هذه العوالم المقفلة مديًا أن تنقل الحرارة بكفاءة من جانب النهار إلى جانب الليل للبقاء في حالة توازن. يمكن أن يعتمد ذلك على مجموعة من العوامل، مثل تكوين الغلاف الجوي للكوكب، وبعده عن نجمه الأم، ووفرة المياه على السطح.

تشير الأبحاث الحديثة إلى أن العوالم الغنية بالمياه لديها نطاق واسع من الصالحية للسكن، سواء من حيث الظروف التي يمكن أن تزدهر فيها الحياة أو النسبة المئوية من الكوكب المناسبة للحياة. مع وجود كمية كافية من الماء، يمكن لتيارات المحيط الضخمة، جنبًا إلى جنب مع تبخر الماء وتجميده، نقل الحرارة بكفاءة من جانب النهار إلى جانب الليل. وفي بعض الحالات، يمكن للكوكب أن يصل إلى درجة حرارة موحدة نسبيًا، مما يجعل العالم كله صالحًا للسكن.

لكن حتى الكواكب الفقيرة بالمياه قد تحظى بفرصة. في هذه الحالات، ستقتصر الحياة على “شريط” الخط المنهي. سيكون الجانب النهاري حارًا للغاية، مع وجود قدر كبير جدًا من الحرارة والإشعاع للحفاظ على حياة قوية – أسوأ بكثير حتى من أعمق الصحاري على وجه الأرض. وفي المقابل، سيكون الجانب الليلي متجمدًا، وتهيمن عليه الأنهار الجليدية التي لا نهاية لها.

قصص ذات الصلة:

– ما الذي يجعل الكوكب صالحًا للسكن حقًا؟ قد تكون افتراضاتنا خاطئة

– نحن لا نفهم حقًا المناطق الصالحة للسكن في الكواكب الغريبة

– ما هو التلسكوب الذي سيكون أول من اكتشف حياة فضائية؟ العلماء لديهم بعض الأفكار

ولكن في ما بين ذلك، يمكن أن يسود مناخ معتدل. إن العيش في عالم مثل هذا سيكون أمرًا غريبًا حقًا. سيكون نجمه منخفضًا إلى الأبد في الأفق، ولن يتحرك أو يتغير أبدًا. تتدفق الرياح وتيارات المحيط باستمرار من جانب النهار إلى جانب الليل. وبدون دوران كبير، لن تلتوي تلك التيارات لتشكل دوامات أو أعاصير. وبدلاً من ذلك، ستتكون من تيارات نفاثة فائقة القوة تندفع للحفاظ على توازن درجات الحرارة.

نحن لا نعرف ما إذا كانت هذه العوالم الشريطية ستكون قادرة على الاستمرار على المدى الطويل، أو ما إذا كانت حالات عدم الاستقرار ستتسلل لتدمر الصالحية للسكن في نهاية المطاف. ونحن لا نعرف الخصائص الدقيقة للكواكب المعروفة ذات القفل المد والجزر. لكنها أهداف واعدة لمواصلة الدراسة مع تلسكوب جيمس ويب الفضائيوقد تكون موطنًا للنوع الأول من الحياة الفضائية التي نواجهها.