توجّه ثلاثي الأبعاد

يمكن أن تكون ظروف الحياة في الفضاء غير مأمونة، ولذلك من الصعوبة بمكان أن نكتشف كواكب خارجية صالحة للحياة، إن لم يكن ذلك أصلا دون جدوى. وعلى الرغم من ذلك، فقد تمكّنت "ناسا" وعلماء الفلك الآخرون من العثور على عدد جيد من الكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض في العقود الماضية، ويعود الفضل في ذلك بشكل رئيسي لبعثتي "كيبلر". ولتسهيل الأمور أكثر، فقد قامت مجموعة من علماء الفضاء بابتكار منهجية جديدة لقياس مدى قابلية الكواكب للحياة، أو على الأقل تحسين فهمنا لهذه الكواكب المرشّحة للحياة خارج نظامنا الشمسي.

وفي ورقة بحثية نُشرت في المجلة الفيزيائية الفلكية، اقترح كلٌ من المؤلف الرئيسي يوكا فوجي من معهد جودارد لدراسات الفضاء التابع لوكالة "ناسا" وزملائه في نيويورك نموذجاً يقوم باحتساب الظروف الجوية في الكواكب الخارجية بثلاثة أبعاد. وكان العلماء في السابق يقومون فقط بإجراء محاكاة لمثل هذه الظروف بشكل عمودي أو على امتداد بعدٍ واحد.

وقال فوجي في بيان صحفي لوكالة "ناسا": "اكتشفنا عملية جديدة تتحكم بمدى قابلية الكواكب الخارجية للحياة عن طريق استخدام نموذجٍ يُجري محاكاةً أكثر واقعيةً للظروف الجوية، وسيقودنا هذا الاكتشاف إلى تحديد الكواكب المرشحة لتتم دراستها بشكل موسّع". وُيمكّن هذا النموذج الباحثين بشكل ملموس من إعادة تقييم المنطقة القابلة للحياة في نظامٍ كوكبي ما- أو ما يدعى بمنطقة "جولديلوك"، حيث تكون مسافة الكوكب الخارجي عن النجم الأم مشابهةً تقريباً للمسافة بين الأرض والشمس.

إعادة تحديد منطقة "جولديلوك" للعوالم الفضائية

وفقاً للافتراضات السابقة، تكون الكواكب شديدة القرب من نجومها شديدة الحرارة، مما يمنع الماء من التجمع ضمن محيطات أو حتى البقاء ضمن غلافها الجوي. وعلى العكس من ذلك، فإن الكواكب شديدة البعد عن نجومها تكون شديدة البرودة، مما يمنع تشكلّ الماء بحالته السائلة ويسبب تجمّده. وقد يكون هذا الأمر صحيحاً بالنسبة لبعض الكواكب الخارجية وليس في الكواكب التي تدور بشكل بطيء والتي توجد بالقرب من نجومٍ منخفضة الكتلة. ويقترح علماء الفضاء، بناءً على النموذج الجديد، أن تكون منطقة "جولديلوك" أقرب قليلاً إلى النجم الأم.

ويوضّح فوجي في إشارته إلى ما يمكن اعتباره بيئةً قابلة للحياة، قائلاً: "اكتشفنا دوراً مهماً لنوع الإشعاع الذي يصدره نجمٌ ما وأثره على دوران الغلاف الجوي لكوكب خارجي في تشكيل الحالة الرطبة للدفيئة". ويمكن لظروف معينة تسمح للكوكب الخارجي بالاحتفاظ بالماء ضمن غلافه الجوي لأطول فترة ممكنة، أن تجعل منه كوكباً قابلاً للحياة، عل الرغم من قربه نسبياً من نجمه.

ويمكن أن يوفر هذا الأمر الوقت على علماء الفلك عند مراقبة كوكب خارجي مرشّح لكونه قابلاً للحياة مثل "جليس 667 سي سي" (Gliese 667Cc)، والكواكب الخارجية التابعة لنجم "ترابيست-1" (TRAPPIST-1)، وأكثر الكواكب الخارجية إثارةً للاهتمام "بروكسيما بي" (Proxima b) الذي يعتبر أكثر الكواكب الخارجية القابلة للحياة قرباً من الأرض. وفي بيان صحفي، قال أنتوني ديل جينيو، عالم الفضاء لدى معهد جودارد لدراسات الفضاء التابع لوكالة "ناسا" والمؤلف المشارك للدراسة: "ستتطور التكنولوجيا الحالية لتتجاوز الحدود بغرض الكشف عن كميات صغيرة من بخار الماء في الغلاف الجوي للكوكب الخارجي. وفي حال وجود كمية كافية من الماء ليتم الكشف عنها، فقد يعني ذلك غالباً أن الكوكب يعيش طور الحالة الرطبة الدفيئة".

وعلى الرغم من ذلك، لا تساهم أيٌ من هذه التطوّرات في تعزيز وجودنا في الكون. ويبعد "بروكسيما بي" أقرب كوكب  خارجي محتمل 4.22 سنة ضوئية. وفي حال توجّهت "نيو هورايزن"، أسرع مركبة فضائية حتى الآن إلى النظام النجمي رجل القنطور "ألفا سنتوري" (Alpha Centauri)، فيستسغرق وصولها إلى هناك 78,000 عام. ويتوجب علينا، لتأكيد ماهيّة الحياة على في العوالم الفضائية، اختراع أنماطٍ ثورية من الدفع للمركبات. وتُوجد جهودٌ فعلية لإرسال التكنولوجيا عبر هذه الهاوية الشاسعة، مثل الأشرعة العاملة بالدفع بالليزر في مشروع "ستارشوت" (Project Starshot) وهو عبارة عن مركبة فضائية مصغّرة يمكن أن تسافر إلى "ألفا سنتوري". ومع ذلك، لا تزال الأشكال البديلة للسفر بين النجوم، مثل محركات الاعوجاج أو المحركات الأيونية أو الصواريخ العاملة بالانشطار النووي، في مراحلها النظرية.