لقاء مع جيليرمو جونزاليز وجاي ويسلي ريتشاردز 2 – لي ستروبل

لقاء مع جيليرمو جونزاليز وجاي ويسلي ريتشاردز 2 – لي ستروبل

العيش في المنطقة الآمنة

قادني تفسير جونزاليز للتساؤل عن مدى ملائمة أماكن أخرى لاستضافة حياة ذكية. كنت أعرف أن هناك ثلاثة أنواع أساسية من المجرات في كوننا. أولاً، هناك المجرات اللولبية مثل مجرتنا الطريق اللبني. وهذه يسودها نتوء كروي وطبق له “أذرع لولبية” تمتد للخارج من النواة بطريقة لولبية في شكل دولاب هوائي سماوي. ثانياً، هناك المجرات البيضاوية التي لها شكل البيضة. وثالثاً، هناك المجرات البيضاوية التي لها شكل البيضة. وثالثاً، هناك المجرات الشاذة التي تبدو غير منظمة ومشوهة. طلبت من جونزاليز تقييم الإمكانية الحاملة للحياة لكل منها.

فقال بنغمة احترافية: “إن نوعية مجرتنا تدعو بالتأكيد للإقامة لأنه يتيح مناطق آمنة. والأرض موجودة في منطقة آمنة، ولهذا تمكنت الحياة من الازدهار هنا”.

“كما ترى، فإن للمجرات درجات متنوعة من تكوين النجوم؛ حيث تتحد غازات ما بين النجوم لتكوين النجوم، والمجموعات النجمية، ونجوم ضخمة تنفجر كسوبرنوفا. والأماكن التي ينشط فيها تكوني النجوم خطرة للغاية حيث نتفجر فيها السوبرنوفا بمعدل مرتفع نوعاً. وفي مجرتنا، فإن تلك الأماكن الخطرة تقع أساساً في الأذرع اللولبية، حيث توجد أيضاً سحب جزيئية عملاقة خطرة. ومن حسن حظنا – رغم كل هذا – أننا موجودين في أمان بين الذراعين اللولبيين برج القوس وفرساوس”.

“علاوة على ذلك، فنحن بعيدون جداً عن نواة المجرة التي تعتبر أيضاً مكان خطر. ونحن نعلم الآن بوجود ثقب أسود هائل في مركز مجرتنا. في الواقع، فإن تلسكوب هابل الفضائي اكتشف أن كل مجرة كبيرة قريبة تقريباً بها ثقب أسود عملاق في نواتها. وصدقني، هذه أشياء خطرة للغاية!”

“إن معظم الثقوب السوداء – في أي وقت محدد – غير نشطة ولكن حتى اقترب منها أي شيء أو سقط فيها، فإنه يتمزق بقوى المد الشديدة. تنطلق طاقة هائلة – أشعة جاما، وأشعة X، وإشعاع جزيئي – وأي شيء في داخل المجرة سيتعرض لمستويات مرتفعة من الإشعاع. وهذا أمر خطير جداً لأشكال الحياة. كما أن مركز المجرة هو خطير أيضاً لأن هناك المزيد من السوبرنوفا تتفجر في المنطقة”.

“أمر آخر هو أن تركيب مجرة لولبية يتغير بينما تخرج من المركز. ووفرة العناصر الثقيلة يكون أكثر نحو المركز، لأنه في هذا المكان كان تكوين النجوم أكثر نشاطاً عبر تاريخ المجرة. وهكذا تمكنت من طهي الهيدروجين والهيليوم إلى عناصر ثقيلة بسرعة أكثر، في حين أنه في القرص الخارجي للمجرة، كان تكوين النجوم يتم ببطء أكثر عبر السنين، ولهذا فإن وفرة العناصر الثقيلة ليست في نفس الارتفاع. ومن هنا، فالمناطق الخارجية للقرص أقل احتمالاً لاستضافة كواكب من طراز كوكب الأرض”.

“والآن، اربط هذا كله معاً – المنطقة الداخلية للمجرة أكثر خطورة من الإشعاع والتهديدات الأخرى: والجزء الخارجي من المجرة لن يتمكن من تكوين كواكب ككوكب الأرض لأن العناصر الثقيلة ليس متوافرة بشكل كاف، وأنا لم أذكر حتى كيف أن القرص الرقيق لمجرتنا يساعد شمسنا في البقاء في مدارها الدائري المناسب. فإن مداراً منحرفاً تماماً كان من الممكن أن يجعلها تعبر الأذرع اللولبية لتذهب إلى المناطق الداخلية الخطرة من المجرة، ولكن لأنها دائرية فإنها تبقى في المنطقة الآمنة”.

ثم أضاف بنبرة انتصار نوعاً ما: “وهذا كله يعمل معاً لخلق منطقة آمنة ضيقة يمكن وجود كواكب داعمة للحياة فيها”.

فحص النجوم بحثاً عن حياة

فجأة، كانت الأرض تبدو خاصة بشكل رائع، وقد استقرت كما لو أنها شظية من الفضاء تمنحها سماء آمنة من أي تهديد آخر في مجرة الطريق اللبني. ولكن ماذا عن الأنواع الأخرى من المجرات؟ هل من الممكن أيضاً أنها تقدم جيران خاليين من التهديد بالنسبة للكواكب المأهولة؟

سألت جونزاليز: “ماذا عن المجرات البيضاوية؟ هل لديها إمكانية استضافة حياة؟”

فأوضح قائلاً: “إن المجرات البيضاوية تبدو غير متبلورة ولها شكل بيضاوي، ونجومها لها مدارات عشوائية جداً كالنحل الذي يستعمر خلية. ومشكلة الحياة في هذه المجرات هي أن النجوم تزور كل منطقة، وهذا يعني أنها تزور بالضرورة المناطق الداخلية الكثيفة الخطرة، حيث قد يكون ثقب أسود نشيطاً. وعلى أي الأحوال، يقل احتمال أن تجد كواكب مثل الأرض في المجرات البيضاوية لأن معظمها يفتقد العناصر الثقيلة الضرورية لتكوينها”.

كانت هذه نقطة هامة، لأنني كنت أعلم أن معظم المجرات تقع في تصنيف المجرات البيضاوية.

واستطرد جونزاليز: “معظم المجرات البيضاوية أقل كتلة وإضاءة من مجرتنا. فمجرتنا هي أعلى المجرات كتلة وإضاءة بنسبة 1٪ أو 2٪. وكلما كانت المجرة أكبر كلما أمكن احتوائها على عناصر ثقيلة، لأن جاذبيتها الأقوى يمكنها جذب كمية أكبر من الهيدورجين والهيليوم، وتدوير ليناء عناصر ثقيلة. أما في المجرات منخفضة الكتلة، والتي تكون الغالبية العظمى، فيمكنك أن تجد مجرات بأكملها دون أن تجد فيها كوكباً واحداً يشبه كوكب الأرض. فليس لديها ما يكفي من العناصر الثقيلة لبناء الأرض. تماماً كمجموعة كروية – يمكنك أن تجد مجموعة كروية كاملة بمئات الآلاف من النجوم، ومع ذلك لا تكون أرضاً واحدة.

“إذا نظرت إلى أعمق الصور التقطها تلسكوب هابل الفضائي، فإنها توضح آلاف المجرات عندما كان الكون وليداً حقاً. وقد علق الناس: “يا للدهشة، انظروا إلى كل تلك المجرات! وإني أتساءل كيف تنظر إلينا حضارات كثيرة؟ في تلك الصورة، سأقول صفراً. آلاف وآلاف وآلاف من المجرات، ولكن لا أرض واحدة، لأن العناصر الأثقل لم تبن بعد ما هو كافي”.

فقاطع ريتشاردز الحوار: “بالطبع نحن لا ننظر إلى هذه المجرات كما هي موجودة الآن، لكننا ننظر إلى الماضي، 9 بليون سنة مضت مثلاً. من الممكن أن تكون بعض تلك المجرات موجودة الآن في نفس حالة الطريق اللبني. ولا نعلم هذا على وجه اليقين”.

وأضاف جونزاليز: “ولكن هذا كان في الماضي حين كانت خطرة للغاية، لأنها كانت فترة النجوم الزائفة، وانطلاق السوبرنوفا، والثقوب السوداء. وحتى إن كانت لديك مناطق قليلة في المجرة كانت فيها عناصر ثقيلة كافية لبناء كوكباً كالأرض، لكانت قد أضاءت بقوة شديدة لا تسمح بوجود حياة”.

بتقرير أن المجرات البيضاوية مواقع غير محتملة لإنشاء حضارات، اتجهت لتصنيف آخر من المجرات يدعى المجرات الشاذة. وتساءلت: “ما مدى إمكانية وجود حياة فيها؟”

“كالمجرات البيضاوية، لا تتيح أيضاً مكاناً آمناً. في الواقع هي أسوء حالاً. فهي مشوهة وممزقة، وقد انطلقت من السوبرنوفا من خلالها. وليست هناك أماكن آمنة تنفجر فيها سوبرنوفا أقل كما هو الحال في الأذرع اللولبية لمجرتنا.

“ما زال علماء الفلك يكتشفون تهديدات جديدة للحياة. فمثلاً، نحن نتعلم أكثر عن انفجارات أشعة جاما، والتي هي أقوى من السوبرنوفا. فإن اقترب إليك أحدها، لانطفأت الأضواء. ولهذا فاحتمالية وجود حضارات في أماكن أخرى تتضاءل بينما نعرف التهديدات الجديدة التي لم نكن نعرفها من قبل.”

سألته: “ما رأيك إذا عن موقع الأرض في الكون؟”

فقال جونزاليز: “بمصطلحات القابلية للحياة، أعتقد أننا في أفضل مكان ممكن. وهذا لأن موقعنا يتيح القوالب البنائية الكافية لنشأة أرض. بينما يتيح مستوى أقل من التهديدات للحياة. وبصراحة لا يمكنني ان أعطيك مثالاً عن مكان آخر في المجرة صالح للحياة مثل موقعنا. أحياناً ما يقول الناس إنه بإمكانك أن تكون في أي جزء من أية مجرة. حسناً، لقد درست المناطق الأخرى – الأذرع اللولبية، ومراكز المجرات، والمجموعات الكروية، وحافة الأقراص – وبغض النظر عن مواقعها، وجدت أنها لا تصلح للحياة. لا أعتقد بوجود أي مكان أفضل مما نحن فيه الآن”.

فقلت: “هذا يدعو للسخرية. إنه عكس المبدأ الكوبرنيكي”.

فاتفق ريتشاردز قائلاً: “لقد كانت دعاية المبدأ الكوبرنيكي هي أن مسيرة العلم الطويلة أظهرت كم أن حالتنا مألوفة وعادية. لكن الميل في الاتجاه المعاكس. فكلما تجمع التهديدات التي نكتشفها في معظم الأماكن في الكون، وتقارنها بالطرق العديدة التي نبدو فيها في ستر من الأمان، كلما يبدو موقعنا فريداً”.

وقال جونزاليز: “وأشهر مثال هو مجموعتنا الشمسية. فمن حين إلى آخر اعتقد العلماء بوجود حضارات على كل جسم تقريباً من مجموعتنا الشمسية – القمر والمريخ والمشتري”.

“بنى بيرسيفال لاويل مرصده الفلكي الخاص في أريزونا للعثور على هذه الحضارة على المريخ. واقتبس بالفعل من كوبرنيكوس لتبرير اعتقاده بأننا لا يمكن أن نكون الحضارة الوحيدة. والآن غيروا موقفهم لحد القول بأنه ربما يكون هناك تراب طيني بين سطحي المريخ ويوروبا. وحتى هذا الأمر مشكوك فيه جداً. وهكذا اضطروا للتراجع”.

وأشار ريتشاردز: “غالباً ما يصف المبدأ الكوبرنيكي خواصاً غير مهمة. فمن يهتم حقاً ما إذا كنا في مركز المجرة؟ فهذا غير متعلق بالموضوع! أما المهم حقاً فهو ما إذا كنا في المكان الأكثر تناسباً للحياة. وهذا تماماً المكان الذي توجد فيه الأرض”.

الكواكب التي تدور حول النجوم الأخرى

خلال الأعوام القليلة الماضية، تمكن علماء الفلك أخيراً من اكتشاف كواكب تدور حول نجوم أخرى، وكان هذا تأكيد رئيسي لما كان سابقاً فكر شائع. فتساءلت: “ألا يؤكد هذا عدم وجود شيء متميز عن نظامنا العادي ذي الكواكب التسعة؟”

فقال جونزاليز: “سأعترف أن هذا يوضح أن مجموعتنا الشمسية ليست متفردة إن كانت بها كواكب تدور حول نجم. ولكن قبل اكتشاف أول كوكب يدور حول نجم يشبه الشمس في العام 1995، كان التوقع هو أن علماء الفلك سيكتشفون كواكب غازية عملاقة في مدارات دائرية واسعة تشبه المشتري إلى حد كبير. فالمشتري يدور حول الشمس في 12 سنة في مدار دائري تقريباً، بعيداً عن الكواكب الأرضية – عطارد، والزهرة، والأرض، والمريخ”.

“ومع ذلك، نكتشف أن الكواكب التي تدور حول نجوم أخرى تختلف تماماً عن المشتري. فهي تدور على مدى كامل من المسافات، من مجرد كسر بسيط من الوحدة الفلكية – التي هي المسافة بين الأرض والشمس – إلى وحدات فلكية كثيرة. ومعظم مداراتها بيضاوية إلى حد كبير، وقليل جداً منها دائرية. وهذه المدارات غير الدائرية أدهشت علماء الفلك بشدة. فبسبب أنها أيدت المبدأ الكوبرنيكي بقوة، فقد توقعوا أن الأنظمة الكوكبية الأخرى ستكون مثل كوكبنا. وهذا التوقع انهار تماماً”.

فسألت: “وما خطأ مدار بيضاوي لتلك الأنواع من الكواكب؟”

فرد جونزاليز: “إنه يفرض مشكلة ملائمة الإقامة بالنسبة لأية كواكب أرضية في نظامها، لأنه يجعلها أقل احتمالاً لأن تكون بها مدارات دائرية مستقرة. فمثلاً، مدار الأرض هو دورة كاملة تقريباً. وكوكب بكتلة الأرض سيكون حساساً لأي من الكواكب الغازية العملاقة إن كانت لها مدارات منحرفة أكثر. إن مدار الكوكب الشبيه بالأرض سيتأثر، فيجعله أقل دوراناً، ومن هنا يُعرض الكوكب لتنوعات خطرة في درجة حرارة السطح”.

فقلت: “إذاً، إن كان للمشتري مداراً أكثر بيضاوية، فلن يتمكن كوكب الأرض من الاحتفاظ بمدار في نفس مستوى الدائرية ويتمتع بدرجة الحرارة الثابتة وبالمناخ المتوقع الذي يصاحب ذلك”.

فقال: “هذا صحيح. في الواقع، حتى التنوعات الصغيرة في مدارنا الدائري تقريباً يمكنها إنتاج عصور جليدية، لأن درجة الحرارة تتغير على سطح الكوكب. وعلينا أن نحتفظ بمدار دائري بقدر المستطاع لكي نحتفظ بدرجة حرارة ثابتة نسبياً. وهذا ممكن فقط لأن مدار المشتري ليس بيضاوياً جداً، ولهذا فهو لا يهدد بتشويه مدارنا الدائري”.

احتمال الضربات الموجهة للأرض

بينما كنا نناقش نظام مجموعتنا الشمسية، أردت التعمق في عوامل “محلية” أخرى تجعل من كوننا صالحاً للسكنى. فتساءلت: “ماذا في مجموعتنا الشمسية يسهم بالحياة على الأرض؟”

فقال جونزاليز: “مقدار مذهل. فعلى التوالي يتعلم علماء الفلك كيف أن الكواكب الأخرى تناقض قابلية الأرض للمعيشة. فمثلاً، أوضح جورج ويزريل من معهد كارنيجي في العام 1994 أن المشتري – الذي هو أكبر من كتلة الأرض بمقدار 300 مرة – هو بمثابة درع يحمينا من تأثيرات مذنبات قريبة جداً. فهو يُزيغ المذنبات حقاً ويُبعد كثيراً منها من القدوم إلى داخل المجموعة الشمسية، حيث يمكنها الاصطدام بالأرض مما يؤدي بعواقب تقضي على الحياة”.

“وقد اتضح هذا بطريقة بديعة باصطدام المذنب Shoemaker Levy بالمشتري في يوليو من العام 1994. فقد تجنب هذا المذنب بقوة الجذب الهائلة التي لكوكب المشتري، وتحطم إلى أجزاء، كان كل منها تضرب المشتري. وحتى كوكب زحل وأورانوس يشتركان في هذا النوع من اصطياد المذنبات”.

“وبالإضافة إلى ذلك، فالكواكب الأخرى في مجموعتنا الشمسية الداخلية تحمينا من أن نُقذف بكويكبات من الحزام الكويكبي. فالكويكبات تقع في أغلبها بين مداري المريخ والمشتري. وخطنا الدفاعي الأول هو المريخ لأنه يقع على طرف حزام الكويكبات. فهو يتحمل عنا ضربات كثيرة. وهكذا يفعل كوكب الزهرة. أن كنت تريد أن تعرف شيئاً عن الأشياء التي قد تضرب الأرض، فانظر إلى سطح القمر. فالقمر، لسوء الحظ، به منطقة سطحية صغيرة للغاية حتى أنها لا يمكنها أن تقدم حماية كثيرة، لكنه سجل جيد”.

فتساءلت: “ماذا عن موقع الأرض في المجموعة الشمسية. وإلى أي مدى يسهم هذا في قابليتها للسكنى؟”

“هناك فكرة صاغها البيولوجيون الفلكيون تسمى بالمنطقة المأهولة حول النجوم Circumstellar Habitable Zone. وهي المنطقة التي حول نجم حيث يمكنك أن تجد الماء السائل على سطح كوكب أرضي. وهذا تقرره كمية الضوء التي تحصل عليها من النجم المضيف”.

“وليس بإمكانك أن تكون قريباً للغاية، وإلا لتبخرت كمية كبيرة من المياه في الغلاف الجوي، وسببت أثراً حاسماً كأثر الصوبة الزجاجية. ونحن نعتقد أن هذا ربما يكون قد حدث لكوكب الزهرة. لكن إن ابتعدت بعيداً جداً، سيصبح الجو بارداً للغاية. فالماء وثاني أكسيد الكربون يتجمدان، وسرعان ما يكون لديك في النهاية جليداً”.

“النقطة الأساسية هي أنه بينما تبتعد عن الشمس، عليك بتزويد محتوى ثاني أكسيد الكربون للغلاف الجوي للكوكب. وهذا ضروري لصد إشعاع الشمس والاحتفاظ بالماء السائل. والمشكلة هي أنه لن يكون هناك أوكسجين كاف لوجود كائنات حية شبيهة بالثديات. فهو موجود فقط في الطرف الداخلي للمنطقة المأهولة حول النجوم؛ حيث يمكن أن يكون لديك قدر منخفض كافي من ثاني أكسيد الكربون مع قدر مرتفع كاف من الأوكسجين لتدعيم الحياة الحيوانية المعقدة. وهذا هو المكان الذي نعيش فيه”.

فتساءلت: “ماذا يحدث لو أن بعد الأرض عن الشمس قد تحرك ب 5٪ مثلاً من أية ناحية؟”

فأتاني رده السريع: “كارثة. فالحياة الحيوانية ستصبح مستحيلة. ومنطقة الحياة الحيوانية في المجموعة الشمسية أضيق مما يتصور معظم الناس”.

وأضاف ريشاردز: “ولهذا السبب تحتاج مداراً دائرياً كمدار الأرض. فأنت لا تريد فقط أن تكون في المنطقة المأهولة حول النجوم قليلاً من القوت، بل باستمرار. ولن يفيدك أبداً وجود ماء سائل لمدة أربعة أشهر ثم يتجمد الكوكب كله مرة ثانية”.

شمسنا فائقة الإنجاز

من الواضح أن مفتاح استمرار الحياة على الأرض هو الشمس التي يمدنا انصهارها النووي – الذي يحدث في مركزها عند درجة حرارة 27 مليون درجة / فهرنهيت – بالدفء والطاقة الدائمة من بعد 93 مليون ميل. ومنذ أن كسوفاً شمسياً وأنا طفل، وقمت بحماية عيني بعناية بملاحظة الظاهرة من خلال صورة في صندوق كرتوني، انجذبت بقوة نحو هذا الكائن الناري الضخم، والذي تصل كتلته إلى 300,000 مرة أكبر من الأرض.

ومع ذلك، كان يقال لي دائماً إن الشمس ليس متفردة في شيء. يقول نص بصراحة: “الشمس نجم عادي ثابت”[1]. وإذا كانت الشمس فعلاً نجم متوسط جداً، ونموذجي جداً، وغير مميز أبداً، فالتضمين المنطقي سيكون أن كثيراً من الكواكب الشبيهة بالأرض الحاملة للحياة لا بد أن تدور حول كثير من الشموس المشابهة عبر الكون.

فقلت لجونزاليز: “يعرف الفلكيون اليوم عن النجوم أكثر من معرفتهم عندما كنت صغيراً. هل ما زال الإجماع على أن الشمس مجرد نجم عادي؟”

فأجاب جونزاليز: “كلا على الإطلاق. فمؤخراً بدأت بعض كتب الفلك الحديثة تقول إن الشمس نجم غير عادي بعد كل هذا. وعلى سبيل المثال، فهي بين نسبة الـ 10٪ من أضخم النجوم في المجرة. وفي الواقع، إن اخترت نجماً بعشوائية، فمن المحتمل أن تختار نجماً أقل حجماً بكثير من الشمس، وعادة ما ستختار نجوم قزمية حمراء، والتي تكوّن حوالي 80٪ من النجوم. وحوالي 8٪ إلى 9٪ تسمى بأقزام G ومعظمها أصغر من الشمس. أما الشمس فهي نجم قزمي أصفر، وتقنياً لها طراز طيفي يسمى G2.

كان تعليقة عن الأقزام الحمراء قد أثار فضولي، فتساءلت: “بما أن النجوم القزمية تسود الكون، فدعنا نتحدث عنها قليلاً. هل هي موصلة لدرجة أن تكون كواكب حاملة للحياة تدور حولها؟”

فقال جونزاليز: “لا أعتقد ذلك”.

“لما لا؟”

“لأسباب عديدة. أولاً، الأقزام الحمراء تقذف معظم إشعاعها في الجزء الأحمر من الطيف، مما يجعل البناء الضوئي أقل كفاءة. وللعمل جيداً، فإن البناء الضوئي يتطلب ضوءً أزرق وأحمر. لكن مشكلة أكبر هي أنك بينما تقلل من كتلة نجم فسوف تقلل أيضاً قوة إضاءته. وعلى الكوكب أن يدور حول هذا النوع من النجوم بقرب أكثر للحصول على حرارة كافية للحفاظ بالماء السائل على سطحه”.

“والمشكلة هي أن قوة المد بين النجم والكوكب تزداد قوة كلما اقتربت منه، ولهذا يهدئ الكوكب من دورانه إلى أن يصل إلى ما يسمى بالحالة المغلقة من ناحية المد. وهذا يعنى أنه يقدم دائماً نفس الوجه نحو النجم. وهذا أمر سيء للغاية لأنه يتسبب في اختلافات كبيرة في درجة الحرارة بين الجانب المضيء والجانب غير المضيء. فالجانب المضيء سيكون جافاً وساخناً بدرجة كبيرة، بينما الجانب غير المضيء سيكون متجمداً وبارداً. وهناك مشكلة أخرى – أن الأقزام الحمراء لها توهجات”.

“لكن الشمس لها توهجات أيضاً”.

“هذا صحيح وشدة التوهجات على الأقزام الحمراء تماثل تقريباً شدة التوهجات على شمسنا. والفرق هو أن الأقزام الحمراء ككل تُطلق ضوءً أقل بكثير، ولهذا فإنها أقل إضاءة بكثير. وهذا معناه بمقارنتها بإضاءة النجم أن نتاج التوهج أعلى”.

فرفعت يدي معارضاً: “لم تفهم ما أقصده”.

فرتب جونزاليز كلماته: “حسناً، دعني أصل إلى النقطة الرئيسية. بالنسبة لهذا النوع من النجوم، فإن التوهجات تتسبب في تنويع إضاءة النجم الكلية. في الواقع، يُطلق عليها علماء الفلك “النجوم المتوهجة”، ويلاحظونها وهي تصير أكثر توهجاً للحظات ثم أكثر خفوتاً من جديد. ونحن لا نهتم كثيراً بالتوهجات الشمسية لشمسنا لأن الشمس مضيئة جداً حتى أن التوهجات تكون مجرد ومضات. وبالكاد يمكنك ملاحظتها”.

وقال ريتشاردز: “وتذكر أننا على بعد 93 مليون ميل من الشمس. فمع قزم أحمر، على كوكبك أن يكون أكثر قرباً من النجم”.

فقال جونزاليز: “هذا صحيح. فزيادة الإضاءة سوف تحدث زيادات في درجة الحرارة على سطح الكوكب السيار. لكن السيء بنفس القدر هو الإشعاع الجزيئي المتزايد الذي سينتج عن التوهجات. فعلى الأرض نحصل على تأثير معتدل جداً يُسمى بمصطلح الريح الشمالي. فعندما يكون هناك توهج على الشمس، فإن الجزيئات تصل أخيراً إلى الأرض، وتدخل المجال المغناطيسي للقطبين الشمالي والجنوبي، ونرى مطلع الريح الشمالي في هيئة هذه الأضواء الجميلة في نصف الكرة الشمالي”.

“ومع ذلك، فإن الإشعاع الجزيئي له تأثير في إزالة درجة الحرارة بسرعة، وبذلك زيادة مستويات الإشعاع على السطح، لكن الأهم هو تدمير طبقة الأوزون التي نحتاج إليها لحمايتنا من الإشعاع. وهذه كله سيكون مميتاً لأية حياة على كوكب قريب من قزم أحمر”.

“وهناك مشكلة أخرى بالنسبة للأقزام الحمراء: إنها لا تنتج أشعة فوق البنفسجية كثيرة؛ والتي نحتاج إليها لبناء الأوكسجين في الغلاف الجوي. ويعتقد العلماء أن الأوكسجين في الغلاف الجوي للأرض تكوّن أولاً من الإشعاع فوق البنفسجي الذي حلل الماء إلى أوكسجين وهيدروجين. وقد سُمح للأوكسجين أن يُبنى في الغلاف الجوي، بينما تسر الهيدروجين في الفضاء لأنه أخف وزناً. لكنك تحصل على قدر قليل من الضوء الأزرق من قزم أحمر، ولهذا فإن هذه الظاهرة لا تقع بهذه السرعة، ولن تحصل على بناء الأوكسجين الذي نحتاجه لتدعيم الحياة”.

“ولحسن الحظ، فإن شمسنا ليست هي الكتلة الصحيحة لوحدها، لكنها تُصدر أيضاً الألوان الصحيحة – مزيجاً متوازناً من الأحمر والأزرق. وفي الواقع، لو كنا ندور حول نجم له كتلة أكبر، اسمه قزم F، لكان هناك إشعاع أزرق أكثر يبني الأكسجين وطبقة الأوزون بطريقة أسرع. ولكن أية مقاطعة سريعة لطبقة الأوزون ستعرض الكوكب لفيضان فوري من الإشعاع فوق البنفسجي الشديد، وهذا ما سيكون مدمراً للحياة”.

“وكذلك النجوم التي لها كتلة أكبر لا تعيش طويلاً، وهذه هي المشكلة الكبرى. فحتى النجوم التي لها كتلة أكبر من الشمس تعيش بضعة بلايين فقط من السنين. ومن المتوقع أن شمسنا تظل لحوالي عشرة بلايين سنة في مسارها الرئيسي، وتقوم بحرق الهيدروجين بطريقة ثابتة، في حين أن النجوم الأكبر بمقدار 10٪ من الكتلة لها معدل حياة أقل على نفس المسار. وبينما هي في نفس المسار، تغير إضاءتها بصورة أسرع. وكل شيء في دروة حياتها يحدث بطريقة أسرع”.

“هل هناك أي شيء آخر يجعل شمسنا غير عادية؟”

“نعم، فالشمس غنية بالمعادن؛ أي أنها تتمتع برصيد أعلى من العناصر الثقيلة مقارنة بنجوم أخرى في عمرها في هذا القطاع من المجرة. وكما يتضح، فإن معدنية الشمس ربما تكون قريبة من الموارد الذهبية لبناء كواكب أرضية مأهولة في حجم الأرض”.

“والشمس أكثر استقراراً بدرجة كبيرة من أكثر النجوم المشابهة. فنتاج ضوئها يتنوع فقط بمقدار 0,1٪ في دورة كاملة، والتي قد تصل إلى 11 عاماً. وهذا ما يمنع المناخ المتطرف يهاجم الأرض”.

“وأمر آخر هو أن مدار الشمس أكثر دائرية في المجرة من أي نجم آخر في عمرها. وهذا يساعد على حفظنا في الأذرع اللولبية الخطرة للمجرة. فإن كان مدار الشمس أكثر مركزية، فمن الممكن أن نتعرض للمخاطر المتعلقة بالمجرة التي ذكرتها سابقاً، مثل انفجارات السوبرنوفا”.

أدركت بعد تعليقات جونزاليز أنني أتطلع إلى سماء الليل المرصعة بالنجوم كما في الماضي. فقد اعتدت على رؤية النجوم كما لو كان يمكن استبدالها؛ وهذا مصطلح قانوني يُفيد بأن واحداً جيداً تماماً كآخر. لكني أفهم الآن لماذا تستبعد الغالبية العظمى من النجوم أوتوماتيكياً باعتبارها قادرة على تدعيم كواكب حاملة للحياة.

على النجم الذي يتمتع بالخواص غير العادية لشمسنا – الكتلة الصحيحة، والضوء الصحيح، والمسافة الصحيحة، والمدار الصحيح، والمجرة الصحيحة، والموقع الصحيح – أن يغذي كائنات حية على كوكب سيار. وهذا ما يجعل شمسنا وكوكبنا نادراً حقاً.

ومثلما انبهرت بالشمس، نظرت في اندهاش أيضاً إلى الجسم السماوي السائد الآخر في سماواتنا؛ أي القمر. وبدافع الفضول لمعرفة ما إذا كان هذا القمر الصخري الجاف يساهم بأي شيء لكوكبه المضيف – بغض النظر عن وحي الشعراء والرومانسيين – انتقلت لتحويل مناقشاتنا لقضايا خاصة بالقمر.

قمرنا الداعم للحياة

منذ قرون مضت كان من المعتقد أن المساحات الصغيرة المظلمة على سطح القمر – المناطق المنخفضة التي غمرتها الحمم البركانية البازلتية – بمثابة محيطات تتيح الماء المانح للحياة لسكانه غير المرئيين. وعُرفت باسم maria؛ وهو الاسم اللاتيني لكلمة “بحار”[2]. واستمر الاسم حتى الآن، فما زلنا مثلاً نشير إلى Mare Tranquilitatis، أي بحر الهدوء.

تطلع يوهان كبلر – فلكي القرن السابع عشر الذي قاوم الثورة الكوبرنيكية – إلى القمر، واعتقد أنه ميز كهوفاً كان مأهولة بسكان القمر. حتى أنه كتب كتاباً تخيل فيه ما عسى أن تكون حياتهم[3]. وبعد قرن من الزمان، اعتقد وليم هيرشل الذي اكتسب شهرة باكتشافه كوكب أورانوس أنه اكتشف مدناً، وطرقاً عامة، وأهرامات على سطح القمر.

ومع نمو المعرفة العلمية، تبددت أحلام وجود حضارات قمرية. واتفق الجميع أن القمر لا يمكنه تدعيم حياة. ومع ذلك، فإن الاكتشافات المدهشة في السنوات الأخيرة أظهرت أن العكس هو الصحيح: إن القمر بالفعل يدعم الحياة – أي حياتنا! فالأدلة العلمية تؤكد كيف أن هذا القمر الجاف منعدم الهواء يسهم بالفعل بطرق غير متوقعة في خلق بيئة مزدهرة مستقرة على الأرض على بُعد ربع مليون ميل.

وعندما سألت جوانزاليز كيف يساعد القمر في تدعيم الحياة على كوكبنا، كان أول ما ذكره هو اكتشاف يعود إلى العام 1993.

قال: “كان هناك اكتشاف ملحوظ بأن القمر يُثبت حقاً ميل محور الأرض. وهذا الميل مسؤول عن الفصول. فأثناء الصيف، في نصف الكرة الشمالي يتجه محور القطب الشمالي أكثر نحو الشمس. وبعد ستة أشهر، عندما تكون الأرض على الجانب الآخر من الشمس، يتجه القطب الجنوبي أكثر نحو الشمس. وعندما تكون ميل الأرض عند درجة 23,5، فهذا يمنحنا فصول معتدلة. ومن هنا فإن استقرار مناخنا يُعزى للقمر”.

“وماذا يحدث لو لم يكن القمر موجوداً؟”

“لتأرجح ميلنا بإفراط كبير، ونتجت انحرافات مناخية رئيسية. وإن وصل ميلنا إلى 90 درجة تقريباً، لتعرض القطب الشمالي للشمس لمدة ستة أشهر بينما يظل القطب الجنوبي في ظلام، ثم يحدث العكس. وبدلاً من ذلك، يتغير بحوالي درجة ونصف فقط؛ وهو تغير طفيف، لأن الجاذبية الناتجة عن مدار القمر تحفظه متزناً”.

واستطرد قائلاً: “إن الحجم الكبير للقمر مقارنة بكوكبه المضيف فريد من نوعه في المجموعة الشمسية الداخلية. فعطارد والزهرة ليس بهما أقمار. أما المريخ فبه قمران صغيران – مجرد كويكبات مجتذبة على الأرجح – ولا يقومان بأي دور في تثبيت محور المريخ. فمحور المريخ قريب حالياً من محور الأرض، ولكن هذا حدث بمجرد الصدفة. فهو يتنوع بالفعل على مدى كبير. وفي الواقع كل هذه الكواكب الثلاثة بها تنوعات فوضوية في ميلانها”.

“ويسهم القمر أيضاً بدور حاسم آخر؛ وهو أن يُزيد مدناً. فالقمر يُسهم بنسبة 60٪، والشمس تسهم بنسبة الـ 40٪ الباقية. والمد له دور مهم بدفع المواد الغذائية من القارات إلى المحيطات، وهذا ما يجعلها أكثر غنى بالمواد الغذائية مما يمكن أن تكون. وقد اكتشف العلماء منذ بضعة سنين أن المد القمري يساعد أيضاً على استمرار دورات المحيط واسعة المدى. وهذا مهم لأن المحيطات تحمل الكثير من الحرارة، وهذا ضروري للحفاظ على درجة الحرارة لدوائر العرض الأعلى معتدلة نسبياً”.

“ماذا يحدث لو كان القمر أكبر حجماً مما هو عليه؟”

“لو كان أكثر كتلة وفي نفس المكان، لكان المد قوياً للغاية، مما يخلق صعاب خطيرة. وكما ترى أن القمر يهدئ من دوران الأرض. فالمد يجذب الأرض ويبطئها قليلاً، وفي نفس الوقت يتحرك في مداره. ويمكننا بالفعل قياس ذلك. فرواد الفضاء تركوا مرايا على القمر، وكان الفلكيون يُسلطون تجاهها أجهزة ليزر منذ أوائل السبعينات. وقد أكدوا ان القمر يتحرك في مداره بمقدار 3,82 سم سنوياً”.

“وإن كان القمر أكثر كتلة، لأبطأ الأرض بدرجة أكبر. لصارت هذه مشكلة، لأنه لو طال النهار، لكانت لديك اختلافات كبيرة في درجة الحرارة بين النهار والليل”.

أكد جميس كاستنج – أستاذ في علم الأرض والمناخ في جامعة ولاية بنسلفانيا – أن “استقرار مناخ الأرض يعتمد بقدر كبير على وجود القمر”. وقال إنه بدون القمر، فإن ميل الأرض من الممكن أن “يتنوع عشوائياً من درجة صفر إلى 85 على مدى زمني من عشرات الملايين من السنين” مما يُحدث نتائج مدمرة”.

“بالنسبة لي، كان الأمر مدهشاً أن القمر “يتصادف” أن يكون بالحجم الصحيح وفي المكان الصحيح كي يسهم في خلق بيئة مناسبة للحياة على الأرض. ومرة أخرى كانت تتراكم المزيد من “التزامنات” التي كانت تجعل من الأصعب تصديق أن مجرد الصدفة يمكن أن تكون مسؤولة عن وجود مجالنا الحيوي الداعم للحياة.

لكن كاستنج قدم ملاحظة أخرى مذهلة تضيف احتمالية مثيرة أخرى إلى الظروف الاستثنائية الحالية. قال: “من المعتقد عامة الآن أن القمر قد تكون نتيجة اصطدام عرضي بجسم في حجم كوكب المريخ أثناء المراحل التالية لتكوين الأرض. وإن كانت مثل هذه التصادمات التي تنشئ قمراً نادرة…. من الممكن أن تكون الكواكب المأهولة نادرة أيضاً هكذا”.

[1] Gunter D. Roth, Stars and Planets (New York: Sterling, 1998), 89.

[2]Pam Spence, General editor, The Universe Revealed (Cambridge: Cambridge University Press, 1999), 40.

[3]David Koerner and Simon LeVay, Here Be Dragons (Oxford: Oxford University Press,2000), 5.

لقاء مع جيليرمو جونزاليز وجاي ويسلي ريتشاردز 2 – لي ستروبل