یک کشف جالب درباره شکل‌گیری حیات در سیارات دیگر!

یک محقق روی قاره‌ها به عنوان یکی از ملزومات حیات روی سیاره زمین مطالعه کرده و عمر قاره‌ها در کیهان را تخمین زده است.

به نقل از ساینس الرت، روی زمین احتمالا قاره‌ها برای حفظ حیات ضروری هستند. قاره‌ها بالای گوشته چسبناک زمین شناور می‌شوند و گرمای هسته سیاره باعث می‌شود که گوشته جامد نشود و قاره‌ها در جای خود ثابت بمانند. 

هسته به دلیل وجود عناصر رادیواکتیو ناشی از برخورد ستاره‌های نوترونی داغ است. باید بتوان محاسبه کرد که اولین قاره‌ها چه زمانی در کیهان شکل گرفتند و این کاری است که جین گریوز استاد نجوم در دانشکده فیزیک و نجوم در دانشگاه کاردیف در ولز تصمیم به انجام آن گرفت. کار او بر شکل‌گیری سیاره و قابلیت سکونت و حیات متمرکز است.

تحقیقات جدید او در «Research Notes of the American Astronomical Society» منتشر شده است. عنوان آن یک سوال ساده است: اولین قاره‌های خارجی چه زمانی شکل گرفتند؟

هدف کار گریوز این است که به جستجوی سیارات قابل سکونت کمک کند. اگر قاره‌ها و تکتونیک صفحه‌ای برای حیات ضروری باشند، جست‌وجوی مکان‌های احتمالی سیارات سنگی می‌تواند با تمرکز بر قسمت‌های خاصی، موثرتر از پیش باشد. 

اول از همه، چرا قاره ها و تکتونیک صفحات مهم هستند؟ تکتونیک صفحه ممکن است مستقیما برای زندگی ضروری نباشد، اما با تعدیل دمای زمین، نقش مهمی در بقای موجودات زنده ایفا می‌کند. آن‌ها کمک می‌کنند گرما از هسته خارج شود و گرمای بیش از حد در هسته، مغناطیس کره محافظ زمین را مهار می‌کند.

آن‌ها همچنین به حفظ زمین در منطقه گلدیلاکس (Goldilocks) یا کمربند حیات کمک می‌کنند. با این حال، برخی تحقیقات نشان می‌دهد که میلیاردها سال پیش، زمانی که حیات برای اولین بار ظاهر شد، تکتونیک صفحه‌ای چندان فعال نبود.

بنابراین ممکن است آن‌ها برای شروع حیات ضروری نباشند، اما برای تداوم زندگی و به وجود آمدن موجودات پیچیده‌تری مانند انسان، احتمالا ضروری هستند.

بنابراین جستجو برای حیات و سیارات قابل سکونت باید به سمت سیارات سنگی با تکتونیک صفحه‌ای سوق داده شود. چیزی که ما واقعا می خواهیم پیدا کنیم سیاراتی دارای قاره هستند.

سیارات دارای قاره می‌توانند زیست توده بیشتری را برای دوره‌های زمانی طولانی‌تری نسبت به سیارات بدون قاره پشتیبانی کنند و تکتونیک صفحه‌ای قاره‌ها را ایجاد می‌کند.

گریوز راهی برای ردیابی اینکه کدام سیارات ممکن است دارای قاره باشند، با ردیابی اینکه کدام سیارات ممکن است دارای تکتونیک صفحه باشند، پیدا کرده است. اگر هسته یک سیاره سنگی گرمای کافی تولید کند، احتمالا تکتونیک صفحه‌ای فعال وجود دارد، و ما می‌دانیم که چرا هسته زمین گرما تولید می‌کند.

هسته شامل ایزوتوپ‌های رادیواکتیو اورانیوم ۲۳۸، توریم ۲۳۲ و پتاسیم ۴۰ است. در طول بازه‌های زمانی زمین‌شناسی، این عناصر به عناصر دیگر تجزیه می‌شوند و گرما تولید می‌کنند. این عناصر فقط به صورت اتفاقی ظاهر نمی‌شوند. آن‌ها در ستارگان نوترونی و در انفجارهای ابرنواختری تشکیل می‌شوند.

جزئیات بسیار زیادی در همه این‌ها وجود دارد، و یک مطالعه نمی‌تواند همه آن را پوشش دهد. او می‌نویسد: « من یک روش اکتشافی برای سیارات فرضی زمین‌مانند ارائه می‌کنم که فراوانی فتوسفر آن‌ها امکان گرمایش پرتوزایی سیاره‌ای را فراهم می‌کند.»

پیوند بین ستارگان و سیاراتی که در اطراف آن‌ها شکل می‌گیرند در این امر نقش دارند. سیارات از سحابی خورشیدی تشکیل می‌شوند، همان ماده‌ای که ستاره از آن تشکیل می‌شود. بنابراین فراوانی عناصر شیمیایی مختلف در یک ستاره در سیاراتی که در اطراف آن‌ها تشکیل می‌شوند، نمود می‌یابد.

تکتونیک صفحه زمین حدود ۳ میلیارد سال پیش یا حدود ۹.۵ میلیارد سال پس از پیدایش کیهان آغاز شد.

در نمونه گریوز، اولین قاره‌ها ۲ میلیارد سال قبل از زمین روی ستاره‌های صفحه نازک ظاهر شدند. ستارگان دارای دیسک ضخیم در کار او، سیارات سنگی با قاره‌هایی را تولید کردند که حتی زودتر ظاهر شدند: حدود ۴ تا ۵ میلیارد سال قبل از زمین.

او همچنین دریافت که در بیشتر سیارات، قاره‌ها کندتر از روی زمین شکل می‌گیرند. سیارات برای تشکیل قاره‌ها به مقدار مناسب گرما نیاز دارند و گرمای بیش از حد هم نامطلوب است.

گریوز می‌نویسد که ستارگان با میزان فلز کمتر از خورشید ما ممکن است گزینه‌های خوبی برای جستجوی سیارات فراخورشیدی قابل سکونت دارای قاره باشند. چشم‌انداز برای یافتن سیاره‌های فراخورشیدی صخره‌ای دارای قاره، بسیار امیدوارکننده به نظر می‌رسد.

تحقیقات قبلی احتمال بیشتری را برای سیارات مشابه زمین با قاره‌ نشان می‌دهد که قاره‌های آن‌ها زودتر از زمین شکل گرفته‌اند، اما ما هنوز به اطلاعات زیادی در مورد سیارات فراخورشیدی، قابلیت سکونت، گرمایش رادیوژنیک، قاره‌ها و تکتونیک صفحات و صدها چیز دیگر نیاز داریم.

نمی‌توانیم به طور قطعی بگوییم که در کجا یا در چه محیط‌های ژئوفیزیکی نشانه‌های حیات را خواهیم یافت. تنها کاری که می‌توانیم انجام دهیم این است که روی زمین بیشتر مطالعه کنیم، تلسکوپ‌های قدرتمندتری بسازیم و صبور باشیم.

منبع: همشهری