من أجل دعم الحياة ، يجب أن تتوقف الكواكب الخارجية ببساطة حيث تكون الحرارة من نجمها مناسبة تمامًا للمياه السائلة. حق؟
ليس بالضرورة. تشير الأبحاث الجديدة إلى أنه من أجل دعم الحياة ، قد يحتاج مثل هذا الكوكب أيضًا إلى تكتونية الصفائح ، ويتم تشغيلها في نطاق أضيق من المسافة عن النجم الأم.
روري بارنز ، عالِم الفلك بجامعة واشنطن ، مؤلف رئيسي لبحث تنشره رسائل مجلة الفيزياء الفلكية يستخدم حسابات جديدة من النمذجة الحاسوبية لتحديد "منطقة صالحة للمد والجزر".
إلى جانب الماء السائل ، يعتقد العلماء أن تكتونية الصفائح ضرورية لسحب الكربون الزائد من الغلاف الجوي وحصره في الصخور ، لمنع الاحترار الهائل للاحتباس الحراري. عادة ما تكون التكتونيات ، أو حركة الصفائح التي تشكل سطح الكوكب ، مدفوعة بالتحلل الإشعاعي في قلب الكوكب ، لكن جاذبية النجم يمكن أن تسبب المد والجزر في الكوكب ، مما يولد المزيد من الطاقة لدفع تكتونيات الصفائح.
قال بارنز: "إذا كانت لديك تكتونية الصفائح ، فيمكن أن يكون لديك استقرار مناخي طويل الأمد ، وهو ما نعتقد أنه شرط أساسي للحياة".
وقال إن القوى التكتونية لا يمكن أن تكون شديدة لدرجة أن الأحداث الجيولوجية تعيد بسرعة إصلاح سطح الكوكب وتدمر الحياة التي ربما يكون لها موطئ قدم. يجب أن يكون الكوكب على مسافة حيث يؤدي السحب من مجال الجاذبية النجمية إلى توليد تكتونيات دون إطلاق نشاط بركاني شديد ينعش سطح الكوكب في وقت قصير جدًا لازدهار الحياة.
قال بارنز: "بشكل عام ، فإن تأثير هذا العمل هو تقليل عدد البيئات الصالحة للسكن في الكون ، أو على الأقل ما اعتقدنا أنه بيئات صالحة للسكن". "إن أفضل الأماكن للبحث عن قابلية السكن هي حيث يتداخل هذا التعريف الجديد والتعريف القديم."
الحسابات الجديدة لها آثار على الكواكب التي كانت تعتبر في السابق صغيرة جدًا على قابليتها للسكن. ومن الأمثلة على ذلك المريخ ، الذي اعتاد على تجربة التكتونيات ، لكن هذا النشاط توقف بسبب تبدد الحرارة من النواة الداخلية المتحللة للكوكب.
ولكن مع اقتراب الكواكب من شموسها ، تزداد قوة الجاذبية ، وتزداد قوى المد والجزر ويتم إطلاق المزيد من الطاقة. إذا اقترب كوكب المريخ من الشمس ، فمن المحتمل أن تعمل قاطرات المد والجزر على إعادة تشغيل التكتونيات ، وإطلاق الغازات من القلب لتوفير المزيد من الغلاف الجوي. إذا كان المريخ يحتوي على ماء سائل ، في تلك المرحلة يمكن أن يكون صالحًا للحياة كما نعرفه.
لطالما اعتبرت أقمار المشتري المختلفة أنها تؤوي حياة. لكن أحدهم ، Io ، لديه الكثير من النشاط البركاني ، نتيجة لقوى المد والجزر من المشتري ، بحيث لا يعتبر مرشحًا جيدًا. يعيد النشاط التكتوني تشكيل سطح Io في أقل من مليون سنة.
قال بارنز: "إذا حدث ذلك على الأرض ، فسيكون من الصعب تخيل كيف ستتطور الحياة".
تم اكتشاف كوكب محتمل يشبه الأرض ، ولكن أكبر ثماني مرات ، يسمى Gliese 581d في عام 2007 على بعد 20 سنة ضوئية في كوكبة الميزان. في البداية كان يعتقد أن الكوكب بعيد جدًا عن شمسه ، جليس 581 ، للحصول على مياه سائلة ، لكن الملاحظات الأخيرة حددت أن المدار يقع داخل المنطقة الصالحة للسكن للمياه السائلة. ومع ذلك ، فإن الكوكب خارج المنطقة الصالحة للسكن لقوى المد والجزر للشمس ، والتي يعتقد المؤلفون أنها تحد بشكل كبير من إمكانية الحياة.
وقال جاكسون "نموذجنا يتنبأ بأن المد والجزر قد يساهم بربع التسخين المطلوب فقط لجعل الكوكب صالحًا للسكن ، لذا قد يتطلب الأمر الكثير من الحرارة الناتجة عن اضمحلال النظائر المشعة لتعويض الفارق".
وأضاف بارنز ، "خلاصة القول هي أن تأثير المد والجزر هو عامل مهم علينا أن نفكر فيه عند البحث عن كواكب صالحة للسكن."
المصدر: جامعة واشنطن عبر Eurekalert. الورقة متاحة هنا.
