علم

الأوبوبيولوجيا: بعض كواكب المحيطات يمكن أن تستوعب الحياة

علم الأوبوبيولوجيا: بعض كواكب المحيطات يمكن أن تستوعب الحياة
Anonim

كواكب المحيط هي حلم خيال علمي. ومع ذلك ، يجب أن تكون موجودة في درب التبانة. في الواقع ، إذا اعتقد علماء الكواكب حتى ذلك الوقت أن مناخهم لا يمكن أن يكون مستقرا بما فيه الكفاية للسماح للحياة بالتطور حقا ، فإن عمليات المحاكاة الرقمية تؤدي الآن إلى نتائج أكثر تفاؤلا.

الزهرة هي أقل قليلا من الأرض ، ومع ذلك فهي عبارة عن جحيم بلا ماء على سطحها ، فرن يتكون أساسًا من كربونات التفريغ عند أكثر من 460 درجة مئوية تحت ضغط أكثر من 90 جوًا. بالمقابل ، تحافظ سجلات الأرض الجيولوجية على ذاكرة ما لا يقل عن ثلاثة مناطق جليدية مهمة جدًا أدت إلى نظرية Snowball Earth ( Snowball Earth ). كان سطح الأرض تقريبا ، إن لم يكن كليا ، مغطى بالجليد خلال ما يسمى بجلد "Huronian" الجليدي ، منذ 2.4 مليار سنة ، ولكن أيضا خلال التجمد Sturtian ، هناك 720 مليون سنوات ، والجليد الجليدي ، الذي انتهى قبل 635 مليون سنة. بالنسبة لعلماء الجيولوجيا وعلماء الكوكب ، فإن كل هذه الظواهر هي نتاج تفاعلات معقدة وردود فعل متكررة بين وجود المحيطات والقارات والجو من خلال دورة الماء والكربون والليفانكية والتآكل وجود أو عدم وجود صفيحة بلستية.

$config[ads_text] not found

على الأرض ، سمح ظهور قارنات بازلتية وجرانيتية بجريان المياه الدافئة ، وجعله حامضا بسبب وجود كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون في غلافه الجوي ، لتآكل هذه الصخور كيميائيا ، التي أوقفت أيونات الكالسيوم التي تم غسلها في المحيطات الساخنة. من الشباب الأزرق كوكب. هناك ، يتم ترسيخ هذه الأيونات عن طريق إعطاء الكربونات ، محاصرة في نفس الوقت ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي المذاب في المحيطات.

الخلاصة: إن ثاني أكسيد الكربون الذي يسبب أثراً في ظاهرة الاحتباس الحراري قد تم إزالته بشكل كبير من الغلاف الجوي لإعطاء رواسب جيرية ، ولم تحظ Venus بهذه الفرصة ، وازدادت ظاهرة الاحتباس الحراري بسرعة كبيرة لدرجة أن المحيطات تتبخر ، ووقف عملية فصل الكربون. كانت فينوس في الواقع قريبة جدا من الشمس بدرجة حرارة سطح مرتفعة جدا بحيث تكون لها فرصة كبيرة لمتابعة نفس مسار شقيقتها.

لا ينبغي أن تكون الكواكب ذات المحيطات ، أو حتى الكواكب التي يغطيها المحيط العالمي ، نادرة في درب التبانة. في النظام الشمسي وحده ، هناك العديد من الأقمار مع المحيطات. للحصول على ترجمة فرنسية مخلصة إلى حد ما ، انقر فوق المستطيل الأبيض في أسفل اليمين. تظهر الترجمة الإنجليزية. ثم انقر فوق الترس الموجود على يمين المستطيل ، ثم على "Subtitles" وأخيرًا على "Translate automatically" (الترجمة تلقائيًا). اختر "الفرنسية". © ScienceAtNASA

ترموستات مع دورة الكربون والقارات والصحون

على الأرض ، أدت تكتونية الصفائح إلى حقن ثاني أكسيد الكربون في الوشاح عن طريق إسقاط الصفائح التكتونية المحيطية ، والتي في النهاية تظهر كغاز كربوني أثناء الثورات البركانية ، وبعضها قد يكون ضخمًا ، مثل كان هذا هو الحال على سبيل المثال مع الفخاخ ديكان. لكن هذه البراكين بالتحديد هي التي كانت ستسمح للأرض بالخروج من مراحل كرة الثلج حيث تم حصرها مؤقتًا. وبالفعل ، وبمجرد الحصول على غطاء جليدي كبير بما فيه الكفاية ، يمكن أن تنحرف عملية خفض درجات الحرارة لأن هذا الغطاء يعكس إشعاع الشمس. من الناحية النظرية ، يجب أن تكون هذه المحاصرة نهائية ، ما لم يكن هناك تأثير قوي للاحتباس الحراري ناتج عن انبعاث ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

وتنتج تكتونيات الصفائح ، والبراكين ، والمغناطيسية قاراتًا وصفيحات خاملة (يُعتقد أيضًا أن الماء الموجود في رواسب وصخور هذه الصفائح يساهم في "التزييت" ، إذا جاز التعبير ، تكتونيات الصفائح ، التي كانت قد اختفت مياه المحيط عند فينوس ، قد أوقفت هذه التكتونية الحيوية للحفاظ على مناخ موات للسكنى ، لذلك لدينا أيضًا ، عبر البراكين ودورة الماء ، دورة كربون مقياس زمني كبير يعمل على استقرار المناخ عن طريق تنظيم كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. إذا زاد هذا الزياد كثيرا ، فإن ترسيب الكربونات يزداد مع تآكل القارات ، وإذا ما انخفض كثيرا ، فإن البراكين ينتهي به الأمر مما يجعله يرتفع مرة أخرى (دعنا نشير إلى أن هذا الترموستات الطبيعي في فترات كبيرة لا ينقذنا من الاحترار المناخي الحار الذي استفزنا بتهور) .

كل هذه الاعتبارات دفعت علماء الكواكب الحديثين إلى فهم العالم الجديد من الكواكب الخارجية والانشغالات بمسائل علم الأحياء الخارجية للتشكيك في إمكانية حياة كواكب المحيطات التي يشتبه بوجودها في مجرة ​​درب التبانة.

كواكب المحيطات مستقرة لأكثر من مليار سنة

وبالفعل ، يمكن حساب عمق هذه المحيطات بعشرات أو ، على الأرجح ، على بعد مئات الكيلومترات ، الأمر الذي لا يسمح بوجود القارات فحسب ، بل إنه لا يجعل من الممكن انبعاث كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون. خلال الانفجارات البركانية ، نظرا لضغط أعمدة المياه.

بما أن ترموستات دورة الكربون في الأرض لا تعمل ، فإن هذه الكواكب في المحيطات لا ينبغي أن يكون لها ظروف صالحة للسكن لفترة كافية لتظهر وتطور إلى التعقيد الذي نعرفه على الأرض. أراد باحثان أمريكيان من جامعتي شيكاجو وبن بولاية بنسلفانيا الحصول على قلب واضح ، كما يتضح من نشر نتائج أعمالهما في مجلة الفيزياء الفلكية .هذه مذهلة (المادة متاحة surarXiv).

وقد قام إدوين كايت ، الأستاذ المساعد في العلوم الجيوفيزيائية بجامعة شيكاغو ، وزميله إريك فورد ، أستاذ الفلك والفيزياء الفلكية في ولاية بنسلفانيا ، بتصميم نماذج الفيزياء ومهارات الكواكب في المحيطات. قاموا بإجراء عمليات محاكاة ليس فقط من النماذج التي تم إنشاؤها ولكن أيضًا مع نماذج تشكيل كواكب المحيط حول النجوم الشمسية.

تم إنتاج آلاف من عمليات المحاكاة ، وبالتالي توليد مجموعة واسعة من الكواكب في المحيطات على مسافات متباينة من الشمس ، مع محتوى الماء والكربون والمعدن بنفس القدر. وهناك مفاجأة: حوالي 10٪ من هذه الكواكب المحيطية يمكن أن تتمتع بمناخ مستقر لأكثر من مليار عام على الرغم من عدم وجود ترموستات دورة الكربون الأرضية. كمكافأة ، يبدو أنه يمكن الحصول على نتائج مماثلة حول الأقزام الحمراء ، التي هي أكثر النجوم عددًا في درب التبانة.

الحياة يمكن أن تكون موجودة على عدد كبير من كواكب المحيطات. ما يجب القيام به مع أكوايند ، كوكب السجن في سلسلة هزلية L'Incal ، Jodorowsky و Moebius ، أكثر قليلا من الخيال العلمي.

ما يجب تذكره

  • على مدى فترة زمنية طويلة ، يؤدي التآكل القاري والبراكين والمحيطات التي تتفاعل مع الغلاف الجوي إلى ترموستات للأرض من خلال دورة كربون محددة.
  • بدون قارة ، ومع عمق محيط عالمي لا يقل عن 100 كم ، لم تستطع الكواكب المحيطات الاستفادة من هذا الترموستات الذي تجنّب مصير كوكب الأرض فينوس أو جلبت مناطق جليدية عالمية كبيرة.
  • تشير النماذج والمحاكاة الجديدة إلى أن دورة الكربون الأخرى لا تزال تسمح ببعض هذه الكواكب الخارجية ، التي يحتمل وجودها في درب التبانة ، للحفاظ على مناخ مستقر لأكثر من مليار عام.

سوف يثير اهتمامك أيضا

مقابلة: هل الكواكب الخارجية مأهولة؟ قد يكون هناك 100 مليار كواكب على الأقل في مجرتنا. من الصعب أن نتخيل أن لا أحد يستطيع حماية الحياة. أجرى كنيس مقابلة مع ميشيل فيزو ، رئيس برامج علم الأحياء الخارجية ، ليخبرنا عن ظروف ظهور الحياة في الكون.

رابط خارجي

Habitability of Exoplanet Waterworlds

هل أعجبك هذا المقال؟ لا تتردد في مشاركتها مع أصدقائك ومساعدتنا على نشر Futura :)! المحرر شكرا لك.

  • الفيسبوك
  • تغريد
  • في + Google
  • تابعني على
  • موقع Pinterest

المشاركات الشعبية