يمكن أن تدعم أقرب الكواكب الخارجية الصخرية الحياة

منظر الهلال البني لكوكب مع شمس صغيرة في الخلفية.

مفهوم الفنان للأرض الفائقة الصخرية Proxima-b ، أقرب كوكب خارجي معروف لنظامنا الشمسي ، يدور حول النجم القزم الأحمر Proxima Centauri. قد تظل هذه الكواكب الصخرية التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن والتي تدور حول نجوم قزمة حمراء قادرة على دعم الحياة على الرغم من المستويات الشديدة للأشعة فوق البنفسجية. الصورة عبر ESO / M. كورنميسر.

بعض4000تم اكتشاف الكواكب الخارجية - التي تدور حول نجوم بعيدة - حتى الآن. وهي تتراوح من عمالقة الغاز الساخن أكبر من كوكب المشتري إلى عوالم صخرية أصغر مثل الأرض. هذا مثير بحد ذاته ، ولكن أحد الأسئلة الكبيرة هو كم من هذه الكواكب يمكن أن يكونصالح للسكنى. هذا له أهمية خاصة فيما يتعلق بالكواكب الخارجية الصخرية التي تدور في المحيطالمناطق الصالحة للسكنمن النجوم القريبة ، لأنها من أسهل ما يمكن دراسته. ومع ذلك ، كانت إحدى المشكلات أن معظم تلك الكواكب المعروفة تدور حولهانجوم القزم الأحمر (M dwarf)- أكثر أنواع النجوم شيوعًا في المجرة - والتي تنبعث منها مستويات عالية جدًا من الأشعة فوق البنفسجية. يشير هذا الإشعاع عالي الطاقة إلى أنه قد يكون من الصعب على الحياة أن تتطور في مثل هذه العوالم.

ولكن الآندراسة جديدةمن جامعة كورنيلليزا كالتينيجروجاك أومالي جيمسيجعل القضية أن الحياة كان من الممكن بالفعل أن تعيش بالفعل في مثل هذه البيئات القاسية. تركز الورقة البحثية على أربعة من أقرب الكواكب الخارجية الصخرية التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن:بروكسيما بوTRAPPIST-1eوروس -128 بوLHS-1140 ب، وكلها تدور حول النجوم القزمة الحمراء المتطايرة. الجديدمراجعة الأقرانكان الورقنشرت9 أبريل 2019 ، فيالإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

يعتبر الإشعاع المكثف من النجوم القزمة الحمراء عقبة أمام تطور الحياة على أي كواكب صالحة للسكن تدور حولها ، لأن هذا الإشعاع يمكن أن يدمر الجزيئات البيولوجية. لكن ذلكقدليس هذا هو الحال دائما. في الورقة البحثية الجديدة ، قدم كالتينيجر وأومالي جيمس حجة مفادها أن الحياة على الكواكب التي تدور حول الأقزام الحمراء يجب أن تظل ممكنة لأن الحياة على الأرض تطورت من كائنات حية تحملت قدرًا أكبر من الإشعاع من الشمس المبكرة أكثر من بعض الأقزام الحمراء القريبة. تجربة الكواكب:

بالنظر إلى أن الأرض كانت مأهولة بالسكان ، نظهر أن الأشعة فوق البنفسجية لا ينبغي أن تكون عاملاً مقيدًا لصلاحية الكواكب التي تدور حول النجوم M. لا تزال أقرب عوالمنا المجاورة أهدافًا مثيرة للاهتمام للبحث عن حياة خارج نظامنا الشمسي.

للمساعدة في تحديد احتمالية الحياة المبكرة على النجوم M ، استخدم Kaltenegger و O’Malley-James نماذج الكمبيوتر لمحاكاة بيئات الإشعاع السطحي لجميع تلك الكواكب الخارجية الأربعة الأقرب. يمكن تقدير تأثير الإشعاع ، على الرغم من أن الظروف المحددة الأخرى على هذه الكواكب لا تزال غير معروفة ، فيما يتعلق بدرجة الحرارة وتكوين الغلاف الجوي وما إلى ذلك.



قاموا بإنشاء نماذج تعرض مجموعة من السيناريوهات المحتملة للكواكب الأربعة ، من تلك التي لها أغلفة جوية مشابهة للأرض الحالية إلى 'تآكل' ونقص الأكسجينأجواء (تفتقر إلى الأكسجين). الكواكب الخارجية ذات الغلاف الجوي الرقيق جدًا لن تمنع الأشعة فوق البنفسجية جيدًا. وبالمثل ، أولئك الذين ليس لديهم حمايةالأوزونلن تحمي أسطحها من الأشعة فوق البنفسجية. ثم قارن كالتينيجر وأومالي جيمس نماذج الكواكب الخارجية الخاصة بهم بنماذج الأرض ، من وقت مبكر في تاريخها إلى اليوم.

منظر طبيعي صخري به وادٍ وغروب شمس صغير مع وجود نجم بالقرب منه.

مفهوم الفنان لسطح Proxima-b. هل يمكن لهذا الكوكب الأقرب والذي يحتمل أن يكون صالحًا للسكن أن يدعم الحياة بالفعل؟ الصورة عبر ESO.

ما وجدوه كان ممتعًا. على الرغم من أن تلك الكواكب - أربعة من أقرب الكواكب الخارجية الصخرية التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن إلى الأرض - تتلقى إشعاعًا أكثر من الأرض الآن ، فإن كمية الإشعاع هي في الواقع بشكل كبيرأقلمن الأرض قبل 3.9 مليار سنة ، عندما كانت الحياة لا تزال تتشكل لأول مرة. من الواضح ، إذا كانت الأرض في وقت مبكر من ذوي الخبرة حتىأقسىالإشعاع ، وما زالت الحياة قادرة على التطور والازدهار هنا ، فإن فرص الحياة في بعض هذه العوالم الأخرى قد تكون أكبر مما كان متوقعًا.

جانب آخر من كل هذا هو أن بعض الدراسات أظهرت أن الأشعة فوق البنفسجية كانت بالفعلضروري للحياةللبدء على الأرض. ربما يكون الأمر نفسه صحيحًا بالنسبة للعوالم الأخرى التي يغمرها الإشعاع ، إذا لم تكن كمية الإشعاع عالية جدًا ، نظرًا لأن ناتج الإشعاع يختلف من نجم إلى آخر.

حاول الباحثون تقييم قابلية الكواكب للعيش بمعدلات متفاوتة من تدفق الإشعاع. للقيام بذلك ، قاموا بدراسة معدلات الوفيات عند أطوال موجات الأشعة فوق البنفسجية المختلفة للكائن الحي المتطرفDeinococcus radiodurans، أحد أكثر الكائنات المجهرية مقاومة للإشعاع المعروف وجودها على الأرض. كما هو متوقع ، أنتجت كميات مختلفة من الإشعاع نتائج مختلفة ، كما ذكر كالتينيجر وأومالي جيمس:

يجب أن تكون جرعة الأشعة فوق البنفسجية عند 360 [نانومترًا] أعلى بثلاث مرات من جرعة الإشعاع عند 260 [نانومتر] لإنتاج معدلات وفيات مماثلة في مجتمع هذا الكائن الحي.

تظهر 7 كواكب مع الأرض كمقياس.

عرض أكبر. | تصور فني لسبعة عوالم بحجم الأرض في نظام TRAPPIST = 1 الكوكبي. يعد TRAPPIST-1e أحد أقرب الكواكب الصخرية التي تدور حول نجم قزم أحمر قد يكون قادرًا على دعم الحياة. صورة عبرالذي - التي.

من خلال هذه الدراسة الجديدة ، قدم الباحثون حالة جيدة حول سبب عدم استبعاد الكواكب الصالحة للسكن التي تدور حول النجوم القزمة الحمراء بالضرورة لاستضافة الحياة بناءً على الأشعة فوق البنفسجية التي تتلقاها - ويبدو أن تاريخ الأرض يدعم ذلك. كما قال أومالي جيمس:

يوفر لنا تاريخ الحياة على الأرض ثروة من المعلومات حول كيف يمكن للبيولوجيا التغلب على تحديات البيئات التي نعتقد أنها معادية.

كما لاحظ كالتينيجر أيضًا ، تظل هذه العوالم والكواكب القريبة المماثلة الأخرى ذات أهمية كبيرة للعلماء الذين يبحثون عن دليل على الحياة في مكان آخر:

يوضح بحثنا أنه في البحث عن الحياة في عوالم أخرى ، فإن أقرب عوالمنا هي أهداف رائعة لاستكشافها.

خلاصة القول: قد يبدو منطقيًا أن الكواكب التي تدور حول النجوم القزمة الحمراء ستكون أقل احتمالًا لأن تكون لها حياة بسبب الكميات الهائلة من الأشعة فوق البنفسجية التي يمكن أن تتلقاها ، ولكن هذه الدراسة الجديدة تقدم بعض الأسباب الوجيهة التي تجعلنا ما زلنا متفائلين بشأن العثور على بعض المأهولة بالسكان. عوالم من حولهم - حتى لو كانت تلك الحياة مجرد شيء مثلDeinococcus radiodurans.

المصدر: الدروس المستفادة من بداية الأرض: يجب ألا تحد الأشعة فوق البنفسجية السطحية من قابلية أنظمة النجوم M.

عبر كورنيل كرونيكل