پژوهشگران محاسبه ‌کرده‌اند که سیاره‌ی ما حدود 1.75 میلیارد سال دیگر «منطقه‌ی قابل سکونت» خورشید را ترک خواهد کرد.

روشی که طول‌عمر منطقه‌ی قابل سکونت برای زمین را محاسبه می‌کند، قادر است ظرفیت سایر سیارات برای حیات را نیز شناسایی کند.

بر طبق بررسی که هجدهم سپتامبر در Astrobiology منتشر شده است [1]، زمین تنها برای حدود 1.75 میلیارد سال دیگر می‌تواند میزبان حیات باشد. روش استفاده شده در این محاسبات، می‌تواند جهت شناسایی سیاراتی بیرون از منظومه شمسی که دارای دوره‌های قابل سکونت طولانی هستند نیز بکار رود؛ جاهایی که احتمالاً بهترین مکان برای جستجوی زندگی خواهند بود.

منطقه‌ی قابل سکونتِ اطراف یک ستاره، ناحیه‌ای است که یک سیاره‌ی در حال چرخش بتواند آب را، که حلالی مناسب برای واکنش‌های شیمیایی در قلب حیات است، به صورت مایع حفظ کند. در فاصله‌ای بسیار دور از یک ستاره، آب روی سیاره به یخ دائمی تبدیل می‌شود و دی‌اکسید کربن آن چگالیده می‌شود. و در فاصله‌ای بسیار نزدیک به آن، گرما آب را به بخار تبدیل می‌کند که به سمت فضا فرار می‌کند.

مناطق قابل سکونت ایستا نیستند. همانگونه که واکنش‌های شیمیایی و ترکیب یک ستاره طی میلیاردها سال ادامه می‌یابد، درخشندگی نوعی آن افزایش می‌یابد و منطقه‌ی قابل سکونت را به سمت خارج هدایت می‌کند. پژوهشگران ماه مارس گزارش دادند که زمین به لبه‌ی داخلی منطقه‌ی قابل سکونت خورشید از آنچه‌ که پیشتر تصور می‌شد، نزدیکتر است [2].

لبه‌ی داخلی منطقه‌ی قابل سکونت خورشید با سرعتی حدود یک متر در سال به سمت خارج در حال حرکت است. جدیدترین مدل، طول‌عمر این منطقه را برای زمین 6.3 الی 7.8 میلیارد سال پیش‌بینی می‌کند که نشان می‌دهد زندگی روی سیاره‌ی ما حدود 70 درصد راه خود را طی کرده است. سایر سیارات، بخصوص آن‌هایی که نزدیک مرز بیرونی منطقه‌ی قابل سکونت یک ستاره قرار دارند، یا اینکه به دور ستارگانی با جرم کمتر و سن بیشتر می‌چرخند، ممکن است طول عمر این منطقه برای آن‌ها معادل 42 میلیارد سال یا حتی بیشتر باشد.

نویسندگان نشان می‌دهند دانشمندانی که به دنبال زندگی روی سایر سیارات هستند، باید روی آن‌هایی متمرکز شوند که منطقه‌ی قابل سکونت‌شان حداقل به اندازه‌ی زمین باشد؛ مانند سیاره‌ی HD40307g که حدود 12.9 پارسک (42 سال نوری) از زمین فاصله دارد.

زندگی پیچیده است

کالب اسکارف (Caleb Scharf)، اخترزیست‌شناسی از دانشگاه کلمبیا در نیویورک معتقد است که ممکن است زمین به طور غیرعادی نیاز به زمانی طولانی برای توسعه‌ی زندگیِ پیشرفته داشته باشد. او می‌گوید: «تفسیر بیش ‌از اندازه‌ی یک نقطه‌داده، مسئله‌ای قدیمی است.» مارک کلاری (Mark Claire) اخترفیزیکدانی از دانشگاه سنت اندروز (University of St Andrews) در انگلستان با این نظر موافق است، اما می‌افزاید که اگر او ماموریتی جهت پیدا کردن زندگی روی یک سیاره زمینی انجام می‌داد، تلسکوپ خود را رو به سیاراتی قرار می‌داد که از نظر زمانی حتی‌الامکان در منطقه‌ی قابل سکونت باشند.

منتقدان همچنین نشان می‌دهند فرمولی که این پژوهشگران استفاده کرده‌اند، بیش از حد ساده است. این مدل فرض می‌کند که سیارات فراخورشیدی از حیث جو، ترکیب و حرکت صفحات تکتونیکی شبیه زمین عمل می‌کنند.  کالین گلدبلات (Colin Goldblatt)، جوشناس سیاره‌ای از دانشگاه ویکتوریا در کانادا می‌گوید که بدون در نظر گرفتن دینامیک اقلیمی مانند حجم و ترکیب جوی، این نتایج خیلی برای پیش‌بینیِ قابلیت سکونت کارامد نیستند. او می‌گوید: «اگر شما از من بخواهید یک سیاره قابل سکونت در جایی که سیاره‌ی زهره قرار دارد بسازم، می‌توانم این کار را انجام دهم؛ اگر از من بخواهید که یک سیاره مرده در جایی که زمین است بسازم، نیز می‌توانم این کار را انجام دهم.»

کلاری تایید می‌کند: «جای کار زیادی برای فرمول‌بندی منطقه‌ی قابل سکونت وجود دارد.» در حال حاضر پژوهشگران در مورد سیارات فراخورشیدی چیز زیادی نمی‌دانند، اما از طرفی هم محاسبات منطقه‌ی قابل سکونت در نزدیکی سیاره‌ی ما جالب به نظر می‌رسد.

درست همانگونه که خورشید می‌درخشد و زمین برای زندگی بیش از حد گرم می‌شود، سیاره‌ی مریخ به منطقه‌ی قابل سکونت وارد خواهد شد. کلاری می‌گوید: «اگر بشر قرار باشد در یک میلیارد سال آینده زمین را ترک کند، قطعاً تصور می‌کنم که سیاره مریخ را انتخاب خواهد کرد.»

مرجع‌ها:

1.      Rushby, A. J., Claire, M. W., Osborn, H. & Watson, A. J. Astrobiology 13, 833–849 (2013).

2.      Kopparapu, R. K. et al. Astrophys. J. 765, 131 (2013).