هل يوجد أمل للعيش على كوكب آخر؟ لماذا كوكب الأرض هو الوحيد من نوعه؟
بعد عدة قرون، سيكون البشر قادرين عل السفر بين النجوم والمجرات. لكن الأرض أيضا ستكون قد نفدت مواردها بفعل استهلاك البشر لها و انتشارالتلوث فلن تعود بذلك صالحة للعيش. لذلك سيتعين علينا البحث عن كوكب بديل للعيش فيه.
لكي يكون هذا الكوكب مثاليا و مناسبا لنا للعيش، لا بد أن يستجيب لعدة متطلبات.
فكيف يمكن أن نجد كوكبا كهذا؟
في هذا المقال سنعرض أهم المتطلبات التي يمكن أن تتوفر في كوكب صالح للعيش و هل يمكن إيجاد كوكب كهذا فعلا؟
1. الحجم
1.1. حجم الكوكب
إن الكوكب الذي سيستضيف البشر لا يمكن أن يكون حجمه مناسبا للبشر. وذلك لعدة أسباب.
السبب الأول هو أننا نحتاج لغلاف جوي. لكن ما علاقة الغلاف الجوي بحجم الكوكب؟
إذا كان الكوكب صغيرا جدا مثل عطارد، ستكون جاذبيته ضعيفة، و لن يكون قادرا على الحفاظ على غلاف غازي كثيف بما يكفي، سيكون غلافه الجوي، إن وجد، خفيفا جدا، و سيخرج الأكسيجين من جاذبية الكوكب، وبذلك لا يمكنه أن يكوّن الماء السائل.
على الأرض مثلا، يمارس الغلاف الجوي ضغطا على الأجسام، لكن هذا الضغط يعمل على المياه السائلة ليجعلها مستقرة على الأرض ولا تتبخر في الفراغ.
أما إذا كان الكوكب ضخما فهذا يخلق الكثير من المشاكل. على سبيل المثال، إذا ضاعفنا حجم الأرض، سيتضاعف وزننا أيضا، لكن هذا يمكن تجاوزه. لكن المشكلة الأكبر، أن الكواكب ذات الأحجام الكبيرة تمتلك جاذبية كبيرة أيضا مما يجعلها قادرة على إمساك الكثير من الهيدروجين و الهيليوم. و سيصبح الكوكب مثل المشتري.
على الأرض مثلا، لا يمكن للجاذبية الامساك بالكثير من الهيدروجين و الهيليوم كون هذه الغازات خفيفة جدا للبقاء في الغلاف الجوي للأرض.
1.2. حجم النجم الذي يدور حوله الكوكب
في الحقيقة، النجوم ذات الأحجام الكبيرة لا تدوم طويلا بما يكفي لإعطاء الحياة فرصة للتواجد على أحد كواكبها. لكن النجوم ذات الأحجام الصغيرة تعتبر مثالية. فتفاعلات الإندماج النووي داخلها بطيء كثيرا مما يجعل عمرها يصل إلى عشرات مليارات السنين.
لكن النجوم الصغيرة تتعلق بها مشكلة أيضا : النجوم الصغيرة تتميز بعدم استقرارها، فهي تطلق رياحا شمسية قوية و عنيفة وثورانها عنيف للغاية ، قوي بما يكفي لإنهاء الحياة على أي كوكب قريب منها. لا سيما أن الكواكب التي تكون حرارتها معتدلة، تكون قريبة جدا من النجم.
و عندما يقترب الكوكب كثيرا من نجمه، يكون مداره غير مستقر، و كذلك دورانه حول نفسه يتباطأ و قد يتوقف. الكوكب سيكون له جهة حارة جدا متوجهة دائمًا للشمس و جهة أخرى دائما مختفية عن الشمس و متجمدة، وهذا ما يسمى بTidal Locking. لن نستطيع العيش إلا في الجزء الذي يفصل بين هتين الجهتين.
لكن هذا أيضا غير كاف للعيش في هذا الكوكب، فدورانه البطيء سيؤثر على حقله المغناطيسي و يضعفه، مما يجعل الكوكب عرضة للرياح الشمسية و الاشعاعات الضارة.
2. الموقع
2.1. موقع الكوكب من نجمه
جميعنا نعرف ان الكوكب الذي سنسكنه يجب أن يكون في النطاق الصالح للحياة، بمعنى أنه لا يجب أن يكون بعيدا جدا عن نجمه، و لا قريبا جدا منه.
لكن في نظامنا الشمسي، تمثل هذه المنطقة الصالحة للعيش 0.6% فقط من النظام الشمسي. إنها منطقة ضيقة جدا.
من بين 4000 كوكب خارجي تم رصده، هناك تقريبا 20 في هذه المنطقة الصالحة للحياة.
2.2. مدار الكوكب
موقع الكوكب وحده لا يكفي، لابد ان يكون مداره حول نجمه مستقرا و صحيحا. إذا كان المدار بيضاويا كثيرا فإن الحرارة ستكون متغيرة كثيرا أيضا بين الشتاء و الصيف.
فمدار الأرض مستقر نسبيا و قريب من الدائرة، لكن هذا ليس دائما متوفر في الكواكب. فالمريخ مثلا، له مدار يتغير بمقدار 43 مليون كيلومتر بين شتائه و صيفه.
2.3. الكواكب القريبة
لا بد من الانتباه أيضا إلى الكواكب القريبة من الكوكب الذي نريد أن نسكنه. إذا كان هناك عملاق مثل المشتري قريب جدا من الكوكب، فتستؤثر جاذبيته بشكل كبير على الحياة و سيحدث زلازل ز براكين و الكثير من الكوارث.
على العكس من ذلك، لا بد من وجود كوكب عملاق على مسافة معينه منا، فالمشتري في النظام الشمسي يمثل حماية كبيرة للأرض من النيازك و الأجسام الفضائية.
2.4. موقع الكوكب في المجرة
يعتبر موقع الكوكب أو النظام الذي ينتمي إليه في المجرة مهما. فعلى أطراف المجرة، لايوجد ما يكفي من المعادن و العناصر الثقيلة لصنع كوكب صالح للعيش.
وإذا كان النظام النجمي قريبا جدا من مركز المجرة، فهذا يعرضه لعديد المخاطر، فمنطقة مركز المجرة نشطة كثيرا و تحتوي على العديد من الثقوب السوداء و انفجارات السوبرنوفا و غيرها...
3. الكيمياء
3.1. الماء
لماذا يعتبر الماء عنصرا مهما جدا للحياة؟
هناك ثلاثة أسباب تجعل وجود الماء ضروريا في أي كوكب صالح للعيش.
أولا يعد الماء مذيبا لعديد المواد و له درجة حموضة معتدلة (pH = 7) فهو بإمكانه أن يمتزج مع العديد من المواد و العناصر و يشكل العديد من التفاعلات الكيميائية.
ثانيا، عند التجمد، يبدا الماء في التجمد من الأعلى الى الأسفل. أي أن طبقات الماء العليا تتجمد قبل الطبقات السفلى. قد يبدو هذا الأمر سخيفا للبعض لكن وجود الماء السائل تحت الجليد يمكّن من الحفاظ على الحياة في درجة حرارة التجمد.
ثالثا، في الضغط الجوي على الأرض، يتجمد الماء في الدرجة 0 و يتبخر عند الدرجة 100. ففي الفضاء مثلا، عند انعدام الضغط، يتبخر الماء حتى في الدرجة 0، و على العكس من ذلك، في الضغط العالى، حتى عند 400 درجة، يبقى الماء على الحالة السائلة. ففي الضغط العادي، الملائم للحياة، يكون الماء مثاليا لاحتواء الحياة.
لنأخذ على سبيل المثال ماء النشادر أو الأمونيا، هو أيضا مثل الماء يمكنه أن يحلل العديد من المواد، لكنه، بعكس الماء، يتبخر عند الدرجة 38. فإذا وجدت حياة مبنية على الأمونيا كسائل للحياة، لن تستطيع العيش في درجة حرارة أكثر من 38 درجة مئوية. المشكلة هي كون التفاعلات الكيميائية اللازمة للحياة تتطلب درجات حرارة كبيرة نسبيا.
3.2. العناصر الكيميائية
ما يقرب من 96% من الحياة على الأرض مبنية على أربعة عناصر، الكربون، الهيدروجين، الأكسيجين و النيتروجين. (هناك أيضا عناصر مهمة أخرى مثل الكبريت و الفوسفور و الحديد و الكلسيوم و الصوديوم...).
ما الذي سيحدث للحياة عند انعدام بعض العناصر؟
يظن بعض الباحثين أنه يمكن أن يتم تعويض بعض العناصر بأخرى، يمكن تعويض السيليسيوم بالزرنيخ، و الكربون بالكبريت و يمكننا بذلك تصور نوع جديد من الحياة، نوع مبني على عناصر أخرى مختلفة.
لكن هناك الكثير من المشاكل حول هذا النوع من الحياة، فالأكسيجين مثلا يعد مثاليا للحياة لكونه العنصر الوحيد الأساسي في التفاعلات الكيميائية المبنية على الأكسدة والإختزال. ويمكن العناصر من تبادل الطاقة بسهولة. فهل يوجد عنصر بديل للأكسيجين؟
في الحقيقة، كل التفاعلات الكيميائية التي يمكن أن تحافظ على الحياة تحتاج الى ظروف خاصة ونادرة جدا في الكون، درجة حرارة معينة، ضغط معين، درجة حموضة معينة، درجة ملوحة معينة، كمية ضعيفة من الاشعاعات ...
4. الحركة
4.1. المد و الجزر
تخيل أننا وجدنا كوكبا تتوفر فيه كل الظروف الملائمة للسكن فيه، كل الشروط التي ذكرناها سابقا متوفرة. لكن هذا الكوكب، جامد. بمعنى أنه لا توجد به أي حركة.
الحركة، مثل المد و الجزر، و تحرك القارات، و تغير الطقس... كلها عوامل مهمة جدا لوجود الحياة واستقرارها.
لوجود حركة المد و الجزر لا بد من وجود قمر لهذا الكوكب. ولا بد لتوفر شروط معينة في هذا القمر، لا بد أن يكون حجمه ملائما للتأثير على سوائل الكوكب فقط، إذا كان حجمه صغيرا جدا فلن يكون كافيا، و إذا كان أكبر من اللازم فقد يؤثر في القشرة الصلبة و يحدث زلالزل عنيفة.
4.2. حركة القشرة الأرضية و البراكين
كذلك تعد حركة صفائح القشرة و البركين من العوامل المهمة لاستقرار الحياة، فالبراكين تخرج الى السطح العديد من العناصر و المعادن. من بين هذه العناصر هو ثاني اكسيد الكربون.
كل الناس تكره ثاني أكسيد الكربون لكنه ضروري للحفاظ على التوازن الحراري للكوكب، و يغذي النباتات، و يحمي الأرض من الإشعاعات الضارة. فبدونه ستكون درجة الحرارة على الأرض أبرد بكثير.
قبل مليارات السنين على الأرض انعدمت تقريبا الغازات الدفيئة، و تحولت الأرض الى كرة من الثلج، وأصبحت المياه ذات لون احمر بفعل الأكسدة، فحرفيا اصبحت الأرض غير صالحة للعيش. ما أنقذ الأرض في تلك الفترة الجليدية كانت البراكين، حيث قذفت الكثير من الغازات الدفيئة و استعادت الأرض عافيتها (للمزيد اضغط هنا).
لكن لا بد أن تكون نسبة هذه الغازات في الجو دقيقة جدا (نسبة غاز ثاني اكسيد الكربون في الجو هي 0.041 %). على كوكب الزهرة مثلا، نسبة هذه الغازات أعلى بكثير من الأرض وبذلك هي غير صالحة للعيش.
4.3. حركة الكوكب
لكن أتعلمون، هذا كله غير كاف لوجود الحياة. فسرعة دوران الأرض و ميلان محورها يعتبران مهمين كثيرا للحفاظ على الحياة. إذا كانت زاوية ميلان محور الأرض 0 درجة، فلن يكون هناك فصول في السنة، فقط جزء دافئ و جزء بارد.
إذا كانت الأرض تدور حول نفسها بسرعة أبطا قليلا، فهذا سيؤثر بشكل كارثي على حركة تيارات المحيطات، التيارات الدافئة و التيارات الباردة سيتوقفان عن الحركة، هذا سيوثر مباشرة على المناخ، و تشكل السحب، والأمطار.
هل تعتقد أن كوكبا تتوفر فيه كل هذه الشروط يمكن إيجاده في الكون؟ شاركنا برأيك.
تعليقات
إرسال تعليق
اكتب تعليقك اذا كان لديك اي تساؤل او اضافة