بتوقيت بيروت - 9/6/2025 10:31:31 PM - GMT (+2 )
تم نشر هذا المقال في الأصل في المحادثة. ساهم المنشور بالمقال في space.com أصوات الخبراء:.
الشمس سوف يموت يوما ما. سيحدث هذا عندما ينفد من وقود الهيدروجين في قلبه ولم يعد بإمكانه إنتاج الطاقة من خلال الانصهار النووي كما هو الحال الآن. غالبًا ما يُعتقد أن وفاة الشمس هي نهاية نظام الطاقة الشمسية. ولكن في الواقع ، قد تكون بداية مرحلة جديدة من الحياة لجميع الأشياء التي تعيش في النظام الشمسي.عندما تموت النجوم مثل الشمس ، يمرون بمرحلة من التوسع السريع يسمى عملاق أحمر المرحلة: يصبح نصف قطر النجم أكبر ، ويصبح لونه أكثر احمرارًا. بمجرد أن لم تعد الجاذبية على سطح النجمة قوية بما يكفي لتثبيتها على طبقاتها الخارجية ، فإن جزءًا كبيرًا - حتى نصفها تقريبًا - يهرب إلى الفضاء ، تاركًا وراءه بقايا تسمى قزم أبيض.
أنا أستاذ علم الفلك في جامعة ويسكونسن ماديسون. في عام 2020 ، أنا وزملائي اكتشف أول كوكب سليمة تدور حول قزم أبيض. منذ ذلك الحين ، كنت مفتونًا باحتمال الحياة على الكواكب حول هذه ، أقزام بيضاء صغيرة كثيفة. يبحث الباحثون عن علامات الحياة في الكون من خلال الانتظار حتى يمر كوكب بين النجم وخط البصر في التلسكوب. مع الضوء من النجم الذي يضيء الكوكب من الخلف ، يمكنهم استخدام بعض مبادئ الفيزياء البسيطة لتحديد أنواع الجزيئات الموجودة في جو الكوكب. في عام 2020 ، أدرك الباحثون يمكنهم استخدام هذه التقنية للكواكب التي تدور حول الأقزام البيضاء. إذا كان مثل هذا الكوكب يحتوي على جزيئات خلقتها الكائنات الحية في جوها ، تلسكوب جيمس ويب للفضاء من المحتمل أن تكون قادرة على اكتشافهم عندما مرت الكوكب أمام نجمه. في يونيو 2025 ، أنا نشرت ورقة الإجابة على سؤال بدأ في إزعاجي في عام 2021 أولاً: هل يمكن أن يكون هناك حاجة إلى محيط - على الأرجح للحفاظ على الحياة - حتى على قيد الحياة على مدار كوكب بالقرب من نجم ميت؟
توضيح لقزم فائق الفائق مع قزم أبيض رفيق. (الصورة الائتمان: NORILAB/NSF/Aura/M. Garlick عبر Wikimedia Commons) عالم مليء بالأقزام البيضاءأ القزم الأبيض لديه حوالي نصف كتلة الشمس ، ولكن هذه الكتلة مضغوطة في حجم تقريبا حجم الأرض ، مع الضغط على إلكتروناتها أقرب ما فإن قوانين الفيزياء ستسمح بها. الشمس لديه نصف قطر 109 مرات حجم الأرض - هذا الاختلاف في الحجم يعني أن كوكب تشبه الأرض يمكن أن يكون تدور حول قزم أبيض بنفس حجم النجم نفسه. الأقزام البيضاء شائعة للغاية: تقديري 10 مليار منهم موجود في مجرتنا. ونظرًا لأن كل نجم منخفض الكتلة يُقدر في النهاية أن يصبح قزمًا أبيض ، لم يتشكل عدد لا يحصى من ذلك بعد. إذا اتضح أن الحياة يمكن أن توجد على الكواكب التي تدور حول الأقزام البيضاء ، فقد تصبح هذه البقايا النجمية أهدافًا واعدة ووفرة في البحث عن الحياة خارج الأرض. ولكن هل يمكن أن توجد الحياة على كوكب يدور حول قزم أبيض؟ علماء الفلك لديهم المعروف منذ عام 2011 الذي - التي المنطقة الصالحة للسكن قريب للغاية من القزم الأبيض. هذه المنطقة هي الموقع في نظام كوكبي حيث يمكن أن توجد المياه السائلة على سطح الكوكب. لا يمكن أن يكون قريبًا جدًا من النجم الذي سوف يغلي الماء ، ولا بعيدًا حتى يتجمد. ستكون المنطقة الصالحة للسكن حول قزم أبيض 10 إلى 100 مرة أقرب إلى القزم الأبيض من منطقةنا الصالحة للسكن هو بالنسبة لأشعة الشمس ، لأن الأقزام البيضاء أكثر صرامة.
إن كونك قريبًا جدًا من سطح القزم الأبيض من شأنه أن يجلب تحديات جديدة للحياة الناشئة بحيث لا تواجهها الكواكب البعيدة ، مثل الأرض. واحد من هذه هي التدفئة المد والجزر. قوى المد والجزر - الاختلافات في قوى الجاذبية التي تعترض في الفضاء تمارس على أجزاء مختلفة من كائن ثانٍ قريب - تشوه كوكبًا ، ويؤدي الاحتكاك إلى تشوه المواد لتسخينها. يمكن رؤية مثال على ذلك كوكب المشتري القمر io. قوى الجاذبية التي تمارسها أقمار كوكب المشتري الأخرى على مدار IO ، مما يشوه الداخلية وتدفئة ، مما يؤدي إلى اندلاع مئات البراكين باستمرار عبر سطحه. نتيجة لذلك ، لا يمكن وجود ماء سطحي على IO لأن سطحه ساخن جدًا. في المقابل ، المجاور مون أوروبا يخضع أيضًا لتسخين المد والجزر ، ولكن بدرجة أقل ، لأنه أبعد من كوكب المشتري. تسببت الحرارة المتولدة من قوى المد والجزر في أن تذوب غلاف الجليد في أوروبا جزئيًا ، مما أدى إلى أ المحيط تحت سطح الأرض. الكواكب في منطقة صالحة للسكن من قزم أبيض قد يكون له مدارات بالقرب من النجم لتجربة تسخين المد والجزر ، على غرار كيفية تسخين IO و Europa من قربهما من كوكب المشتري. هذا القرب نفسه يمكن أن يشكل تحديًا للسكن. إذا كان لدى النظام أكثر من كوكب واحد ، فإن قوات المد والجزر من الكواكب القريبة قد تتسبب في أن جو الكوكب في الفخامة حتى يصبح الجو أكثر سخونة وأكثر سخونة ، جعل الكوكب ساخنًا جدًا للحصول على ماء سائل.
تحمل المرحلة العملاقة الحمراءحتى لو كان هناك كوكب واحد فقط في النظام ، فقد لا يحتفظ بمياهه. في عملية أن تصبح قزمًا أبيض ، سوف يتوسع النجم إلى 10 إلى 100 مرة من نصف قطرها الأصلي خلال عملاق أحمر مرحلة. خلال ذلك الوقت ، سيتم غمر وتدمير أي شيء داخل نصف القطر الموسع. في نظامنا الشمسي ، الزئبقو فينوس وسيتم تدمير الأرض عندما تصبح الشمس عملاقة حمراء من قبل الانتقال إلى قزم أبيض. لكي ينجو كوكب من هذه العملية ، يجب أن تبدأ أبعد من النجم - ربما على مسافة كوكب المشتري أو حتى بعد ذلك. إذا بدأ أحد الكوكب بعيدًا ، فسوف يحتاج إلى الهجرة إلى الداخل بعد أن يتشكل القزم الأبيض حتى يصبح صالحًا للسكن. محاكاة الكمبيوتر تظهر الذي - التي هذا النوع من الهجرة ممكن، لكن العملية قد تسبب تسخين المد والجزر قد يغلي ذلك من الماء السطحي - على غرار كيف يسبب تسخين المد والجزر بركانية IO. إذا كانت الهجرة تولد حرارة كافية ، فقد يفقد الكوكب كل مياهه السطحية في الوقت الذي يصل فيه أخيرًا إلى مدار صالح للسكن. لكن، إذا حدثت الهجرة متأخرة بما فيه الكفاية في عمر القزم الأبيض - بعد تبريده ولم يعد قزمًا أبيضًا ساخنًا ومشرقًا ومكونًا حديثًا - قد لا يتبخر الماء السطحي. في ظل الظروف المناسبة ، يمكن للكواكب التي تدور حول الأقزام البيضاء الحفاظ على المياه السائلة وربما تدعم الحياة.
ابحث عن الحياة على الكواكب التي تدور حول الأقزام البيضاءلم يعثر علماء الفلك بعد على أي كوكب خارج الكواكب الشبيه بالأرض حول الأقزام البيضاء. ولكن من الصعب اكتشاف هذه الكواكب. طرق الكشف التقليدية مثل تقنية العبور تكون أقل فعالية لأن الأقزام البيضاء أصغر بكثير من نجوم استضافة الكوكب النموذجية. في تقنية العبور ، يراقب علماء الفلك الانخفاضات في الضوء الذي يحدث عندما يمر كوكب أمام نجمه المضيف من خط البصر لدينا. نظرًا لأن الأقزام البيضاء صغيرة جدًا ، يجب أن تكون محظوظًا جدًا لرؤية كوكب يمر أمام واحد. مع ذلك، يستكشف الباحثون استراتيجيات جديدة للكشف عن وتوصيف هذه العوالم المراوغة باستخدام التلسكوبات المتقدمة مثل تلسكوب ويب. إذا تم العثور على الكواكب الصالحة للسكن حول الأقزام البيضاء ، فإنها ستوسع نطاقًا كبيرًا من البيئات التي قد تستمر فيها الحياة ، مما يدل على أن أنظمة الكواكب قد تظل مضيفين قابلة للحياة مدى الحياة حتى بعد وفاة النجم المضيف. تم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة العموم الإبداعية. اقرأ المقالة الأصلية.
إقرأ المزيد