منذ أن أكد العلماء وجود سبعة كواكب أرضية تدور حول TRAPPIST-1 ، كان هذا النظام نقطة محورية في اهتمام الفلكيين. نظرًا لقربها من الأرض (على بعد 39.5 سنة ضوئية على بعد سنوات ضوئية فقط) ، وحقيقة أن ثلاثة من كواكبها تدور في مدار "منطقة Goldilocks" الخاصة بالنجم ، فقد كان هذا النظام موقعًا مثاليًا لمعرفة المزيد عن قابلية العيش الأحمر المحتملة نظم النجوم القزم.
هذا مهم بشكل خاص لأن غالبية النجوم في مجرتنا هي أقزام حمراء (تعرف أيضًا باسم النجوم القزمة من النوع M). لسوء الحظ ، لم تكن جميع الأبحاث مطمئنة. على سبيل المثال ، تشير دراستان حديثتان أجراه فريقان منفصلان من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA) إلى أن الاحتمالات التي تجد الحياة في هذا النظام أقل احتمالا مما كان يعتقد بشكل عام.
سعت الدراسة الأولى ، بعنوان "القيود المادية على احتمال الحياة على الكواكب الخارجية" ، إلى معالجة كيفية تأثير الإشعاع والرياح النجمية على أي كواكب تقع داخل منطقة TRAPPIST-1 الصالحة للسكن. تحقيقا لهذه الغاية ، قام مؤلفو الدراسة - الأستاذان ماناسفي لينغام وأفي لوب - ببناء نموذج نظر في كيفية تأثير عوامل معينة على الظروف على سطح هذه الكواكب.
أخذ هذا النموذج في الاعتبار كيف ستؤثر مسافة الكواكب عن نجمها على درجات حرارة سطح الأرض وخسارة الغلاف الجوي ، وكيف يمكن أن يؤثر ذلك على التغيرات التي قد تطرأ على الحياة بمرور الوقت. كما قال دكتور لويب لمجلة الفضاء عبر البريد الإلكتروني:
"نظرنا في تآكل الغلاف الجوي للكواكب بسبب الرياح النجمية ودور درجة الحرارة في العمليات البيئية والتطورية. المنطقة الصالحة للسكن حول النجم القزم الخافت TRAPPIST-1 أقرب بعشر مرات من الشمس ، وبالتالي فإن ضغط الرياح النجمية أعلى بعدة مرات من حجم الأرض. بما أن الحياة كما نعلمها تتطلب ماءً سائلًا ومياه سائلة تتطلب جوًا ، فمن غير المحتمل أن الحياة موجودة حول TRAPPIST-1 مما هي عليه في المجموعة الشمسية.
في الأساس ، وجد الدكتور لينغام والدكتور لوب أن الكواكب في نظام TRAPPIST-1 ستحجبها الأشعة فوق البنفسجية بكثافة أكبر بكثير من تلك التي تتعرض لها الأرض. هذا خطر معروف عندما يتعلق الأمر بالنجوم القزمة الحمراء ، وهي متغيرة وغير مستقرة عند مقارنتها بشمسنا. وخلصوا إلى أنه مقارنة بالأرض ، كانت فرص الحياة المعقدة الموجودة على الكواكب داخل منطقة TRAPPIST-1 الصالحة للسكن أقل من 1 ٪.
قال لوب: "أظهرنا أن الكواكب الخارجية بحجم الأرض في المنطقة الصالحة للسكن حول الأقزام M تُظهِر احتمالات أقل بكثير لكونها صالحة للسكن بالنسبة للأرض ، بسبب ارتفاع تدفقات الأشعة فوق البنفسجية ومسافات أقرب إلى النجم المضيف". "ينطبق هذا على الكواكب الخارجية المكتشفة مؤخرًا في محيط الشمس ، و Proxima b (أقرب نجم على بعد أربع سنوات ضوئية) و TRAPPIST-1 (عشر مرات أبعد) ، التي نجد أنها أصغر بعدة مرات من تلك الموجودة على الأرض . "
الدراسة الثانية - "البيئة المهددة للكواكب TRAPPIST-1" ، التي نشرت مؤخرا في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية - أنتجها فريق من CfA ومركز لويل لعلوم وتكنولوجيا الفضاء في جامعة ماساتشوستس. وبقيادة الدكتورة سيسيليا غرافو من CfA ، نظر الفريق في تهديد محتمل آخر للحياة في هذا النظام.
بشكل أساسي ، وجد الفريق أن TRAPPIST-1 ، مثل شمسنا ، يرسل تيارات من الجسيمات المشحونة إلى الخارج - أي الرياح النجمية. داخل النظام الشمسي ، تمارس هذه الرياح قوة على الكواكب ويمكن أن يكون لها تأثير على تجريد أجواءها. في حين أن الغلاف الجوي للأرض محمي بمجاله المغناطيسي ، فإن الكواكب مثل المريخ ليست كذلك - وبالتالي فقد معظم الغلاف الجوي للفضاء على مدى مئات الملايين من السنين.
كما وجد فريق البحث ، عندما يتعلق الأمر بـ TRAPPIST-1 ، فإن هذا التيار يمارس قوة على كواكبه تزيد من 1000 إلى 100000 مرة عما تختبره الأرض من الرياح الشمسية. علاوة على ذلك ، يجادلون بأن المجال المغناطيسي لـ TRAPPIST-1 متصل على الأرجح بالمجالات المغناطيسية للكواكب التي تدور حوله ، مما يسمح لجزيئات من النجم بالتدفق مباشرة إلى الغلاف الجوي للكوكب.
وبعبارة أخرى ، إذا كانت الكواكب TRAPPIST-1 تحتوي على مجالات مغناطيسية ، فلن توفر لهم أي حماية. لذا إذا كان تدفق الجسيمات المشحونة قويًا بما فيه الكفاية ، فقد يؤدي ذلك إلى تجريد الغلاف الجوي لهذه الكواكب بعيدًا ، مما يجعلها غير صالحة للسكن. كما قال غرافو:
"يعمل المجال المغناطيسي للأرض مثل الدرع ضد الآثار الضارة المحتملة للرياح الشمسية. إذا كانت الأرض أقرب بكثير من الشمس وتعرضت لهجوم الجسيمات مثل تسليم نجم TRAPPIST-1 ، فإن درعنا الكوكبي سيفشل بسرعة كبيرة. "
كما يمكنك أن تتخيل ، هذه ليست أخبارًا جيدة تمامًا لأولئك الذين كانوا يأملون أن يحمل نظام TRAPPIST-1 أول دليل على الحياة خارج نظامنا الشمسي. بين حقيقة أن كواكبها تدور حول نجم ينبعث بدرجات متفاوتة من الإشعاع الشديد ، وقرب كواكبها السبعة من النجم نفسه ، فإن احتمالات الحياة الناشئة على أي كوكب داخل "منطقة صالحة للسكن" ليست كبيرة.
نتائج الدراسة الثانية ذات أهمية خاصة في ضوء الدراسات الحديثة الأخرى. في الماضي ، عالج البروفيسور لوب وفريق من جامعة شيكاغو إمكانية أن تكون الكواكب السبعة لنظام TRAPPIST-1 - وهي قريبة نسبيًا من بعضها البعض - مناسبة تمامًا لفصام المثانة. باختصار ، قرروا أنه نظرًا لقربهم من بعضهم البعض ، يمكن نقل البكتيريا من كوكب إلى آخر عبر الكويكبات.
ولكن إذا كان قرب هذه الكواكب يعني أيضًا أنه من غير المحتمل أن تحتفظ بغلافها الجوي في مواجهة الرياح النجمية ، فقد يكون احتمال الإصابة بنقص تصفيح الدم نقطة خلافية. ومع ذلك ، قبل أن يفكر أي شخص في أن هذه أخبار سيئة فيما يتعلق بالبحث عن الحياة ، من المهم ملاحظة أن هذه الدراسة لا تستبعد إمكانية ظهور الحياة في الكل نظم نجمة القزم الأحمر.
كما أشار الدكتور جيريمي دريك - عالم الفيزياء الفلكية الكبير من CfA وأحد المؤلفين المشاركين لكارافو - فإن نتائج دراستهم تعني ببساطة أننا بحاجة إلى إلقاء شبكة واسعة عند البحث عن الحياة في الكون. وقال "نحن بالتأكيد لا نقول أن الناس يجب أن تتخلى عن البحث عن الحياة حول النجوم القزمة الحمراء". "لكن عملنا وعمل زملائنا يظهران أنه يجب علينا أيضًا استهداف أكبر عدد ممكن من النجوم التي تشبه الشمس."
وكما أوضح الدكتور لوب نفسه في الماضي ، لا تزال النجوم القزمة الحمراء هي المكان الأكثر احتمالية لإيجاد عوالم صالحة للسكن:
"من خلال مسح قابلية الكون للعيش طوال التاريخ الكوني منذ ولادة النجوم الأولى بعد 30 مليون سنة من الانفجار العظيم حتى وفاة النجوم الأخيرة في 10 تريليون سنة ، يمكن للمرء أن يصل إلى استنتاج أنه ما لم يكن السكن حول النجوم ذات الكتلة المنخفضة مكبوتة ، من المرجح أن توجد الحياة بالقرب من النجوم القزمة الحمراء مثل Proxima Centauri أو TRAPPIST-1 تريليونات السنين من الآن. "
إذا كان هناك استنتاج واحد من هذه الدراسات ، فهو أن وجود الحياة داخل نظام النجوم لا يتطلب ببساطة الكواكب التي تدور حول المناطق الصالحة للسكن المحيطة. يجب أيضًا مراعاة طبيعة النجوم نفسها والدور الذي تلعبه الرياح الشمسية والمجالات المغناطيسية ، لأنها يمكن أن تعني الفرق بين كوكب يتحمل الحياة وكرة صخرية معقمة!
