אנחנו לא יודעים כמה יש לנו מזל - באמת.
אנו יודעים שהאינטראקציה בין כדור הארץ לשמש היא נדירה בכך שהיא מאפשרת להיווצר חיים. אולם מדענים הפועלים להבנת האפשרות שזה יכול היה לקרות במקומות אחרים ביקום, עדיין רחוקים מלהסיק מסקנות.
מה שמתברר הוא שהחיים כנראה לא היו צריכים להיווצר כאן; כדור הארץ והשמש הם מארחים לא צפויים.
סדרת מצגות במפגש השנה במפגש האיחוד האסטרונומי הבינלאומי, שנערך בברזיל בשבוע שעבר, התמקדה בתפקיד הכוכבים השמשיים והדמויי שמש בהתהוות החיים בכוכבי לכת כמו כדור הארץ.
אדוארד גוינאן, פרופסור לאסטרונומיה ואסטרופיזיקה באוניברסיטת וילנובה בפנסילבניה, ומקומיו חקרו כוכבים דמויי שמש כחלונות למקור החיים בכדור הארץ, וכאינדיקטורים לסבירות החיים הם במקומות אחרים בקוסמוס. העבודה חשפה כי השמש הסתובבה יותר מעשר פעמים מהר יותר בצעירותה (לפני יותר מארבעה מיליארד שנה) מאשר היום. ככל שהכוכב מסתובב מהר יותר, כך הדינמו המגנטי בליבתו עובד יותר, ויוצר שדה מגנטי חזק יותר, כך שהשמש הצעירה פלטה קרני רנטגן וקרינה אולטרה סגולה עד פי כמה מאות חזקה מכפי שהיא עושה כיום.
צוות בראשות ז'אן-מתיאס גריסמאייר מ- ASTRON בהולנד בחן סוגים אחרים של שדות מגנטיים - סביב כוכבי לכת. הם מצאו כי נוכחותם של שדות מגנטיים פלנטריים ממלאת תפקיד מרכזי בקביעת פוטנציאל החיים בכוכבי לכת אחרים מכיוון שהם יכולים להגן מפני השפעות התקפות חלקיקי הכוכבים.
"שדות מגנטיים פלנטריים חשובים משתי סיבות: הם מגנים על כדור הארץ מפני החלקיקים הטעונים הנכנסים, ובכך מונעים את פיצוץ האטמוספרה הפלנטרית, ומתפקדים גם כמגן מפני קרניים קוסמיות גבוהות באנרגיה", אמר גריסמאייר. "היעדר שדה מגנטי מהותי עשוי להיות הסיבה לכך שכיום למאדים אין אווירה."
בכל הדברים שנחשבים, השמש לא נראית כמו הכוכב המושלם למערכת בה עלולים להתעורר חיים, הוסיף גוינאן.
"למרות שקשה להתווכח עם 'הצלחתו' של השמש מכיוון שהוא עד כה הכוכב היחיד הידוע שמארח כוכב לכת עם חיים, המחקרים שלנו מצביעים על כך שהכוכבים האידיאליים לתמוך בכוכבים המתאימים לחיים במשך עשרות מיליארדי שנים עשויים להיות "גמד כתום" בוער לאט יותר עם אורך חיים ארוך יותר מהשמש - בערך 20-40 מיליארד שנים, "אמר.
כוכבים כאלה, המכונים גם כוכבי K, "הם כוכבים יציבים עם אזור ראוי למגורים שנשאר באותו מקום במשך עשרות מיליארדי שנים", הוסיף. "הם רבים פי 10 מהשמש ועשויים לספק את בית הגידול הפוטנציאלי הטוב ביותר לחיים בטווח הרחוק."
לא כוכבי לכת כמו כדור הארץ הם המקומות הטובים ביותר לנמל חיים, אמר. כוכבי לכת כפולים או משולשים מגודל כדור הארץ היו עושים עבודה טובה יותר של תלייה על אטמוספרה ושמירה על שדה מגנטי: "יתר על כן, כוכב לכת גדול יותר מתקרר לאט יותר ושומר על ההגנה המגנטית שלו."
מנפרד קנץ, פרופסור חבר לפיזיקה באוניברסיטת טקסס בארלינגטון, ומשתפי הפעולה שלו בדקו הן את ההשפעות המזיקות והן את ההשפעה החיובית של קרינה אולטרה סגולה מכוכבים על מולקולות DNA. זה מאפשר להם ללמוד את ההשפעה על צורות חיים פוטנציאליות אחרות על בסיס פחמן על בסיס פחמן באזורים המיושבים סביב כוכבים אחרים. קונז אומר: "הנזק המשמעותי ביותר הקשור לאור אולטרה סגול מתרחש כתוצאה מ- UV-C, המיוצר בכמויות אדירות בצילום הכוכבים החמים יותר מסוג F ומחוצה לו, בכרומוספרות, של כתום קריר יותר כתום K ואדום M הקלד כוכבים. השמש שלנו היא כוכב ביניים צהוב מסוג G. סביבת הקרינה האולטרה-סגולה והקוסמית סביב כוכב עשויה בהחלט 'לבחור' איזה סוג חיים עלול להתעורר סביבו. "
רוקו מנצ'ינלי, אסטרוביולוג במכון לחיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ (SETI) בקליפורניה, מציין שככל שהחיים התעוררו על פני כדור הארץ לפני לפחות 3.5 מיליארד שנה, הם כנראה עמדו בפני מטח של קרינה אולטרה סגולה סולארית עזה במשך מיליארד שנה לפני החמצן ששוחררו על ידי צורות חיים אלה היוו את שכבת האוזון המגנה. מנצ'ינלי בוחן את ה- DNA כדי להתעמק בכמה מאסטרטגיות ההגנה על האולטרה סגול שהתפתחו בצורות חיים מוקדמות ועדיין נמשכות בצורה מוכרת כיום. כמו שכל חיים במערכות פלנטאריות אחרות צריכות להתמודד גם עם קרינה מכוכביהם המארחים, כך שיטות אלה לתיקון והגנה על אורגניזמים מפני נזק אולטרה סגול משמשים מודלים לחיים שמעבר לכדור הארץ. מנצ'ינלי אומר "אנו רואים גם קרינה אולטרה סגולה כסוג של מנגנון בחירה. לכל שלושת תחומי החיים הקיימים כיום יש אסטרטגיות הגנה אולטרה סגולות נפוצות כגון מנגנון לתיקון DNA ומחסה במים או בסלעים. אלה שלא עשו זאת נמחקו מוקדם יותר. "
המדענים מסכימים כי אנו יודעים עדיין עד כמה הם חיים בכל מקום או עד כמה החיים שבריריים, אך כפי שמסכם גווינן: "תקופת ההתחייבות של כדור הארץ כמעט הסתיימה - בטווח זמן קוסמולוגי. בעוד חצי עד מיליארד שנה השמש תתחיל להיות מוארת וחמה מכדי שהמים יתקיימו בצורה נוזלית על פני כדור הארץ, מה שיוביל לאפקט חממה בורח תוך פחות משני מיליארד שנים. "
מדוע השמש צהובה?
מקור: האיחוד האסטרונומי הבינלאומי (IAU). קישור לפגישה נמצא כאן.
