من أجل دعم الحياة ، يجب أن يتسكع كوكب خارج المجموعة الشمسية ببساطة حيث تكون الحرارة من نجمه مناسبة تمامًا للماء السائل. حق؟
ليس بالضرورة. يقترح بحث جديد أنه من أجل دعم الحياة ، قد يحتاج مثل هذا الكوكب أيضًا إلى الصفائح التكتونية ، ويتم تشغيلها في نطاق أضيق من النجم الأم.
روري بارنز ، عالم الفلك بجامعة واشنطن ، هو المؤلف الرئيسي لورقة بحث تنشرهارسائل مجلة الفيزياء الفلكيةيستخدم حسابات جديدة من نمذجة الكمبيوتر لتحديد 'منطقة المد والجزر الصالحة للسكن'.
إلى جانب الماء السائل ، يعتقد العلماء أن الصفائح التكتونية ضرورية لسحب الكربون الزائد من غلافه الجوي وحصره في الصخور ، لمنع الاحتباس الحراري الجامح. عادةً ما تكون الحركة التكتونية ، أو حركة الصفائح التي تشكل سطح الكوكب ، مدفوعة بالتحلل الإشعاعي في نواة الكوكب ، لكن جاذبية النجم يمكن أن تسبب المد والجزر في الكوكب ، مما يخلق المزيد من الطاقة لدفع حركة الصفائح التكتونية.
قال بارنز: 'إذا كانت لديك الصفائح التكتونية ، 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 رصف سطح الكوكب بسرعة وتدمر الحياة التي ربما تكون قد حصلت على موطئ قدم. يجب أن يكون الكوكب على مسافة حيث يؤدي السحب من مجال جاذبية النجم إلى توليد حركة تكتونية دون إطلاق نشاط بركاني شديد يطفو على سطح الكوكب في وقت قصير جدًا حتى تزدهر الحياة.
قال بارنز: 'بشكل عام ، يتمثل تأثير هذا العمل في تقليل عدد البيئات الصالحة للسكن في الكون ، أو على الأقل ما كنا نظن أنه بيئات صالحة للسكن'. 'أفضل الأماكن للبحث عن القابلية للسكن هي حيث يتداخل هذا التعريف الجديد مع التعريف القديم.'
الحسابات الجديدة لها آثار على الكواكب التي كانت تعتبر في السابق صغيرة جدًا بالنسبة لصلاحيتها للسكن. ومن الأمثلة على ذلك كوكب المريخ ، الذي اعتاد أن يختبر التكتونية ولكن هذا النشاط توقف مع 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 كان المريخ يقترب من الشمس ، فمن المحتمل أن تعمل قاطرات المد والجزر في الشمس على إعادة تشغيل الحركة التكتونية ، وإطلاق الغازات من اللب لتوفير المزيد من الغلاف الجوي. إذا كان المريخ يؤوي الماء السائل ، فقد يكون صالحًا للحياة كما نعرفه في تلك المرحلة.
لطالما اعتبرت أقمار المشتري المختلفة على أنها تأوي الحياة. لكن أحدهم ، Io ، لديه الكثير من النشاط البركاني ، نتيجة لقوى المد والجزر من كوكب المشتري ، لدرجة أنه لا يعتبر مرشحًا جيدًا. يعيد النشاط التكتوني تشكيل سطح أيو في أقل من مليون سنة.
قال بارنز: 'إذا حدث ذلك على الأرض ، فسيكون من الصعب تخيل كيفية تطور الحياة'.
كوكب شبيه بالأرض ، لكن كتلته أكبر بثمانية أضعاف ، يُدعى Gliese 581d ، تم اكتشافه في عام 2007 على بعد حوالي 20 سنة ضوئية في كوكبة الميزان. في البداية ، كان يُعتقد أن الكوكب بعيد جدًا عن شمسه ، Gliese 581 ، بحيث لا يحتوي على مياه سائلة ، لكن الملاحظات الأخيرة حددت أن المدار يقع داخل المنطقة الصالحة للسكن للمياه السائلة. ومع ذلك ، فإن الكوكب يقع خارج المنطقة الصالحة للسكن بسبب قوى المد والجزر في الشمس ، والتي يعتقد المؤلفون أنها تحد بشكل كبير من إمكانية الحياة.
قال جاكسون: 'يتنبأ نموذجنا بأن المد والجزر قد يساهم فقط بربع الحرارة المطلوبة لجعل الكوكب صالحًا للسكن ، لذلك قد تكون هناك حاجة إلى الكثير من الحرارة من اضمحلال النظائر المشعة لتعويض الفرق'.
وأضاف بارنز ، 'خلاصة القول هي أن تأثير المد والجزر هو عامل مهم يجب علينا مراعاته عند البحث عن كواكب صالحة للسكن.'
المصدر: جامعة واشنطن عبر يوريكاليرت . الورقة متاحة هنا .