قد تكون هذه الميزة الكوكبية الواحدة حاسمة لظهور الحياة المعقدة في الكون

يمكن أن تكون الطريقة التي يميل بها الكوكب على محوره الدوراني فيما يتعلق بمستواه المداري حول نجم – ما نعرفه باسم “الميل المحوري” – مفتاحًا لظهور الحياة المعقدة.

وفقًا لدراسة جديدة ، يساعد الميل المحوري المتواضع ، مثل ميل الأرض ، على زيادة إنتاج الأكسجين ، وهو أمر حيوي للحياة كما نعرفها – وقد لا تتمكن الكواكب ذات الميل المحوري الصغير جدًا أو الكبير جدًا من إنتاج كمية كافية من الأكسجين لتزدهر الحياة المعقدة.

“خلاصة القول هي أن العوالم التي تميل بشكل متواضع على محاورها قد تكون أكثر عرضة لتطور حياة معقدة ،” قالت عالمة الكواكب ستيفاني أولسون من جامعة بوردو. “هذا يساعدنا على تضييق نطاق البحث عن حياة معقدة ، وربما حتى ذكية في الكون.”

من الممكن أن تظهر الحياة خارج المعايير التي نعرفها هنا على الأرض ، بالطبع ، لكن هذه النقطة الزرقاء الباهتة هي العالم الوحيد الذي نعرفه عن يقين أنه يؤوي الحياة. لذلك ، من المناسب تصميم عمليات البحث وفقًا لذلك.

عند البحث عن عوالم صالحة للسكن في مكان آخر من المجرة ، فإن أول الأشياء التي نبحث عنها هي: هل هي صغيرة نسبيًا وصخرية ، مثل الأرض؟ وهل يدور حول النجم على مسافة تسمى المنطقة الصالحة للسكن ، منطقة Goldilocks ليست شديدة الحرارة ، وليست شديدة البرودة ، حيث تسمح درجات الحرارة بوجود الماء السائل على السطح؟

هذه الأسئلة جيدة ، لكن العوامل المساهمة في ظهور الحياة من المحتمل أن تكون أكثر تعقيدًا.

يُعتقد أن وجود مجال مغناطيسي ، على سبيل المثال ، مهم جدًا ، لأنه يحمي الغلاف الجوي للكواكب من الرياح النجمية. قد يكون انحراف مدار الكوكب ونوع الكواكب الأخرى الموجودة في النظام أمرًا أساسيًا أيضًا.

READ  اكتشاف قرى أمازون "كونية" مفقودة في الغابات المطيرة البرازيلية

كانت أولسون وفريقها أكثر دقة بقليل ، حيث نظروا إلى وجود الأكسجين وإنتاجه ؛ على وجه التحديد ، الظروف على الكوكب التي قد تؤثر على كمية الأكسجين التي تنتجها الحياة الضوئية.

تتطلب معظم الكائنات الحية (وإن لم تكن كلها) على الأرض الأكسجين من أجلها التنفس – لا يمكننا العيش بدونها. ومع ذلك ، كانت الأرض في وقت مبكر منخفضة في الأكسجين. أصبح غلافنا الجوي غنيًا بالأكسجين فقط منذ حوالي 2.4 إلى 2 مليار سنة ، وهي الفترة المعروفة باسم حدث الأكسدة العظيم. تم تشغيله من خلال طفرة في البكتيريا الزرقاء، التي تضخ كميات هائلة من الأكسجين كمنتج للنفايات الأيضية ، مما يتيح ظهور الحياة متعددة الخلايا.

سعت أولسون وفريقها إلى فهم كيفية نشوء الظروف التي يمكن أن تزدهر فيها البكتيريا الزرقاء باستخدام النمذجة.

“يسمح لنا النموذج بتغيير أشياء مثل طول اليوم ، وكمية الغلاف الجوي ، أو توزيع الأرض لمعرفة كيفية استجابة البيئات البحرية والحياة المنتجة للأكسجين في المحيطات ،” أوضح أولسون.

أظهر نموذجهم أن عدة عوامل يمكن أن تؤثر على نقل المغذيات في المحيطات بطريقة ساهمت في ظهور الكائنات الحية المنتجة للأكسجين مثل البكتيريا الزرقاء.

بمرور الوقت ، تباطأ دوران الأرض ، وطالت أيامها ، وتشكلت القارات وهاجرت. وجد الباحثون أن كل من هذه التغييرات يمكن أن تساعد في زيادة محتوى الأكسجين.

ثم أخذوا في الاعتبار الميل المحوري. إن محور الأرض ليس متعامدًا تمامًا مع مستواه المداري حول الشمس ؛ إنه مائل بزاوية 23.5 درجة من العمودي – فكر في كرة سطح المكتب.

هذا الميل هو سبب وجود فصول – الميل بعيدًا عن الشمس أو باتجاهها يؤثر على التقلبات الموسمية. تؤثر التغيرات الموسمية في درجات الحرارة أيضًا على المحيطات ، مما يؤدي إلى اختلاط وتيارات الحمل الحراري ، و توافر المغذيات.

READ  مركز السيطرة على الأمراض يغير تعريف فيروس كورونا `` اتصال وثيق "

لذلك ربما ليس من المستغرب أن يكون للميل المحوري تأثير كبير على إنتاج الأكسجين في دراسة الفريق.

“زيادة الإمالة إلى زيادة إنتاج الأكسجين الضوئي في المحيط في نموذجنا ، جزئيًا عن طريق زيادة الكفاءة التي يتم بها إعادة تدوير المكونات البيولوجية ،” أوضح عالمة الكواكب ميغان بارنيت من جامعة شيكاغو.

“كان التأثير مشابهًا لمضاعفة كمية العناصر الغذائية التي تحافظ على الحياة.”

لكن هناك حد. أورانوس ، على سبيل المثال ، يميل 98 درجة من العمودي. سيؤدي هذا الميل الشديد إلى موسمية قد تكون شديدة للغاية بالنسبة للحياة. الميل الصغير ، أيضًا ، قد لا ينتج موسمية كافية لتشجيع المستوى الصحيح من توافر المغذيات. يشير هذا إلى أنه قد تكون هناك منطقة معتدلة للإمالة المحورية أيضًا – ليست شديدة جدًا ولا صغيرة جدًا.

إنها معلمة أخرى يمكننا استخدامها للمساعدة في تضييق نطاق الكواكب في أماكن أخرى من المجرة والتي من المحتمل أن تؤوي الحياة كما نعرفها.

“يكشف هذا العمل كيف يمكن للعوامل الرئيسية ، بما في ذلك موسمية كوكب ما ، أن تزيد أو تقلل من إمكانية العثور على الأكسجين المشتق من الحياة خارج نظامنا الشمسي ،” قال الكيميائي الجيولوجي الحيوي تيموثي ليونز من جامعة كاليفورنيا ريفرسايد.

“من المؤكد أن هذه النتائج ستساعد في توجيه بحثنا عن تلك الحياة.”

تم تقديم البحث في 2021 مؤتمر غولدشميدت للكيمياء الجيولوجية.

You May Also Like

About the Author: Fajar Fahima

"هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز."

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *