d41586-020-02785-5_17764870

إذا كانت الحياة موجودة على كوكب الزهرة ، فربما اكتشفتها ناسا لأول مرة سنة 1978. لكن الاكتشاف بقي 42 عاما دون أن يلاحظه أحد.

ما زالت الحياة على كوكب الزهرة أمرًا بعيد المنال، لكن لأخذ هذه الفكرة على محمل الجد سبب. في 14 سبتمبر 2020، أعلن فريق من العلماء مفاجأةً كبيرة بنشرهم ورقة بحثية في مجلة Nature Astronomy، إذ رصدت التلسكوبات وجود غاز الفوسفين، وعدّوا وجود هذا الغاز السام دليلًا على احتمالية وجود حياة فضائية ميكروبية في أعلى الغلاف الجوي السميك للكوكب.

كان هذا الاكتشاف علامةً مهمة في أثناء البحث الطويل عن وجود حياة في نظامنا الشمسي، إذ ركز البحث على كوكب المريخ، وبضعة أقمار تدور حول كوكبي المشتري وزحل. الحقيقة أن كوكب الزهرة حارّ وسامّ، وكان يُعد غير قابل لاستضافة أي نوع من الحياة على سطحه. لكن بالبحث في معلومات ناسا المؤرشفة، وجد عالم الكيمياء الحيوية في جامعة كال بولي بومونا في كاليفورنيا «راكيش موجول» نسبًا غير ملحوظة من غاز الفوسفين السام، التقطها المسبار بايونير 13 الذي بلغ كوكب الزهرة في ديسمبر 1978.

قال موجول: «عندما صدرت الورقة البحثية المنشورة في مجلة Nature Astronomy، فكرت فورًا في إرث الكتلة الطيفية».

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/shutterstock_1815409154_1.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-92901" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/shutterstock_1815409154_1.jpg" alt="هل اكتشفت ناسا الحياة على كوكب الزهرة عام 1978 ولم تدرك ذلك - احتمالية وجود حياة فضائية ميكروبية في أعلى الغلاف الجوي السميك لكوكب الزهرة" width="793" height="558" /></a>

كان موجول وفريقه على دراية ببيانات البعثات المختلفة، قال موجول: «لذلك كانت الخطوة التالية الطبيعية في رأينا هي إلقاء نظرة أخرى على البيانات في ضوء مختلف، وبعد التشاور، حددنا المقالات العلمية الأصلية وبدأنا فورًا بالبحث عن مركبات الفوسفور».

لا يُخبرنا الاكتشاف -المنشور في قاعدة بيانات (arXiv) ولم يُراجع بعد- بأكثر مما نُشر في مجلة Nature Astronomy، مع أنه أثبت وجود غاز الفوسفين، المكون من ذرة فوسفور وثلاث ذرات هيدروجين، قال العلماء: «جُمعت هذه المعلومات سنة 1978 بمطياف الكتلة المحايدة الكبير (LNMS)، وهو واحد من عدة أجهزة عبرت الغلاف الجوي لكوكب الزهرة في مهمة بايونير 13».

أسقط بايونير 13 «مطياف الكتلة المحايدة الكبير» عبر السحب باستخدام مظلة، وجمع المسبار البيانات وأعاد بثها نحو الأرض. أخذ المسبار العينات من الغلاف الجوي ليحللها مقياس الطيف الكتلي، وهو تقنية مخبرية قياسية تُستخدم لمعرفة العناصر الكيميائية المؤلفة لعينة ما. عندما وصف العلماء النتائج التي حصلوا عليها أول مرة من «مطياف الكتلة المحايدة الكبير» في سبعينيات القرن العشرين، لم يناقشوا المُركبات القائمة على الفوسفور مثل الفوسفين، بل ركزوا على المواد الأخرى.

عندما أعاد فريق موجول فحص العينات المأخوذة من الغلاف الجوي السفلي والأوسط لكوكب الزهرة -المنطقة الصالحة للحياة على الكوكب- وجدوا علامات تدل غالبًا على وجود غاز الفوسفين. أيقن العلماء بوجود ذرات فوسفور في الغلاف الجوي مصدرها غاز أثقل هو الفوسفين.

لم يُصنع «مطياف الكتلة المحايدة الكبير» لكشف الفوسفين، وسيواجه هذا الجهاز صعوبةً في التمييز بين جزيئات الغاز متقاربة الكتلة، لكن العينات التي جمعتها مهمة بايونير 13 دلّت إلى وجود غاز له نفس كتلة الفوسفين بكميات تتطابق مع المستويات الموضحة في البحث المنشور في Nature Astronomy.

قال موجول: «أعتقد أن الأدلة -المواد الكيميائية الدالّة على وجود الحياة- في البيانات المجموعة سابقًا لم تُدرس دراسةً كافية، إذ كان معروفًا من قبل أن وجود مثل هذه المواد في الغلاف الجوي غير محتمل. أعتقد أننا الآن نعيد النظر في كون كوكب الزهرة بيئةً مؤكسدة بالكامل». لا تشمل البيئة المؤكسدة بالكامل الفوسفين أو معظم المواد الكيميائية الأخرى، التي تُعد علامات على وجود حياة.

وجد موجول ورفاقه أيضًا مواد كيميائية أخرى من المفترض ألا توجد طبيعيًا في غيوم كوكب الزهرة، مثل الكلور والأكسجين وبيروكسيد الهيدروجين. قد يدل ذلك على وجود مواد كيميائية لم تُكتشف بعد، وقد تدل على ظروف مواتية للحياة. وقالوا إن المطلوب هو المزيد من الاستكشاف لكوكب الزهرة.

قال موجول: «نحن في حاجة إلى نهج مستمر للاستكشاف مثل المُستخدم في المريخ. إن وكالة ناسا ووكالات الفضاء الأوروبية والهندية والروسية لديها خطط قد تكون مفيدة لمسابير كوكب الزهرة. مع ذلك، بالنظر إلى قابلية الكوكب للحياة، سنحتاج إلى دراسات كيميائية وجيولوجية بعيدة المدى لفهم مصادر أي شذوذ كيميائي مُحتمل في السُحب. قد يتحقق ذلك بواسطة المسابير المدارية، والمجسات المعلقة بالبالونات في السحب، أو مسابير الهبوط في ظروف مستقرة الحرارة».

تُعَد عبارة «مستقرة الحرارة» مهمة، نظرًا إلى أن الكواكب غير المستقرة حراريًّا تُدمر أي آلة تهبط على أسطحها الحارة.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=78923">مهمة ناسا 2020 تتحرى أدلة الحياة على المريخ</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=81114">الوقت الأمثل لاستكشاف الكون هو الآن، لهذا السبب</a>

ترجمة: فادي جبارة

تدقيق: علي البيش

مراجعة: أكرم محيي الدين

<a href="https://www.livescience.com/life-on-venus-pioneer-13.html?fbclid=IwAR3X02UTKINSNSlD24rMT7RTh9tWgEX2tRbHj2b4U-B5Kiybfn5thet8YHY">المصدر</a>

هل اكتشفت ناسا الحياة على كوكب الزهرة عام 1978 ولم تدرك ذلك؟

Yz6s322QDC3ZqbwMXiePji

يُنسَب اختراع المصباح الكهربائي للعالم الأميركي الشهير توماس أديسون، لكنه لم يكن الشخص الوحيد الذي ساهم في تطوير هذه التكنولوجيا الثورية. إذ يذكر التاريخ شخصيات معروفة أخرى عملت على تطوير البطاريات الكهربائية والمصابيح المتوهجة.
<h2>الأبحاث الأولى والتطويرات:</h2>
بدأت قصة المصباح الكهربائي قبل مدة طويلة من حصول أديسون على براءة اختراع أول مصباح كهربائي تجاري سنة 1879. إذ طوَّر المخترع الإيطالي «أليساندرو فولتا» سنة 1800أول طريقة عمليَّة لتوليد الكهرباء سُمِّيت بالكومة الفولتية، وكانت مصنوعة من تناوب أقراص الزنك والنحاس، تتخللها طبقات من الورق المقوَّى المبلَّل بالماء المالح. تولِّد الكومة الفولتية الكهرباء عند توصيل سلك نحاس بأحد طرفيها، ويُعَد السلك النحاسي المتوهج الذي اخترعه فولتا أول مظاهر المصابيح المتوهجة.

بعد فترة قصيرة من تقديم فولتا لاختراعه الجديد أمام الجمعية الملكية في لندن، استطاع الكيميائي والمخترع الإنجليزي «همفري ديفي» إنتاج أول مصباح كهربائي في العالم بتوصيل الأكوام الفولتية بأقطاب من الفحم. وقد عُرِف اختراع ديفي سنة 1802 باسم المصباح القوسي الكهربائي ، وسُمِّي بهذا الاسم بسبب الضوء الساطع المُنبعِث على شكل قوس بين قطبي الكربون.

لم يكن مصباح ديفي القوسي مصدرًا عمليًا للإضاءة رغم أنه كان تحسينًا لأكوام فولتا المنفصلة، لأن إضاءة مصباحه كانت شديدة السطوع وغير مناسبة للاستخدام في المنازل أو في أماكن العمل. لكن مطوري المصابيح العادية والكهربائية اعتمدوا في القرن التاسع عشر على مبادئ ديفي في توليد الضوء القوسي.

طوَّر العالم البريطاني «وارين دي لا رو» مصباحًا ضوئيًا فعالًا سنة 1840 باستخدام وشيعة مصنوعة من خيوط البلاتين بدلًا من النحاس، لكن حالت التكلفة العالية للبلاتين دون نجاح هذا الاختراع تجاريًا.

في سنة 1848، استطاع المخترع الإنجليزي «وليام ستيت» إطالة عمر المصباح القوسي التقليدي بتطوير آلية عمل تشبه آلية عمل الساعة لتنظيم حركة قضبان الكربون سريعة التآكل في المصابيح، لكن التكلفة المرتفعة للبطاريات المستخدمة في تغذية مصابيح ستيت حالت أيضًا دون نجاح هذا الاختراع تجاريًا.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/photo-1552862750-746b8f6f7f25.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-92993" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/photo-1552862750-746b8f6f7f25.jpg" alt="من اخترع المصباح الكهربائي - العالم الأميركي الشهير توماس أديسون - تطوير البطاريات الكهربائية والمصابيح المتوهجة - توهج أنصاف النواقل " width="1080" height="720" /></a>
<h2>جوزيف سوان أم توماس اديسون؟</h2>
وجد الكيميائي الإنجليزي «جوزيف سوان» سنة 1850 حلًا لمشكلة ارتفاع تكلفة الاختراعات السابقة، واستطاع بحلول سنة 1860 تطوير مصباح كهربائي يستخدم خيوطًا ورقية كربونية بدلًا من خيوط البلاتين. وحصل سوان على براءة اختراع في المملكة المتحدة سنة 1878. وقدَّم في محاضرة ألقاها في جمعية نيوكاسل في المملكة المتحدة في فبراير سنة 1879مصباحًا كهربائيًا مضيئًا. وضع سوان خيوط مصباحه الكهربائي في أنبوب مفرغ لتقليل تعرضها للأكسجين وإطالة عمرها، لكن -ولسوء حظه- لم تكن مضخات تفريغ الهواء في عصره بنفس فعالية مضخات التفريغ الموجودة الآن. ورغم أن نموذجه الأولي كان جيدًا في العرض التوضيحي، فهو لم يكن عمليًا في الاستخدام الفعلي.

أدرك أديسون أن مشكلة تصميم سوان كانت في الخيوط، وأن استخدام خيوط رفيعة ذات مقاومة كهربائية عالية قد يجعل المصباح الكهربائي عمليًا لأن هذه الخيوط تحتاج إلى تيار صغير لتتوهج، وقد عرض سوان مصباحه الكهربائي في ديسمبر سنة 1879. ثم أدخل عليه بعض التحسينات وأنشأ شركة مصابيح كهربائية في بريطانيا.

رفع أديسون دعوة قضائية على سوان لانتهاكه براءة اختراعه لكن سوان ربح الدعوة في المملكة المتحدة، وتشارك المخترعان في النهاية وأسسا في بريطانيا شركة أديسون-سوان المتحدة، التي أصبحت من أكبر مصنعي المصابيح الكهربائية.

لم يكن سوان منافس أديسون الوحيد، إذ قدَّم المخترعان الكنديان «هنري وودوارد» و«ماثيو إيفانز» سنة 1874طلبًا للحصول على براءة اختراع مصباح كهربائي بقضبان كربونية ذات حجم مختلف مثبتة بين أقطاب في أسطوانة زجاجية مملوءة بالنتروجين. وقد حاول المخترعان تسويق مصباحهما لكنهما لم ينجحا فباعا براءة اختراعهما لشركة أديسون سنة 1879.

أسس أديسون شركته في نيويورك سنة 1880 بعد نجاح مصباحه الكهربائي، وبدأت الشركة بمساهمة مالية من «جيه بي مورغان» وعدد من المستثمرين الأثرياء، فبنت بعض أولى محطات توليد الكهرباء لتشغيل المصابيح المُركَّبة حديثًا. وافتُتِحَت أول محطة توليد كهربائي في سبتمبر 1882 في شارع بيرل في مدينة مانهاتن.

ضمَّ مخترعون آخرون مثل «وليام سوير» و «آلبين مان» شركاتهم لاحقًا لشركة أديسون لتكوين شركة «جنرال إلكتريك»
<h2>أول مصباح عملي متوهج:</h2>
عمل أديسون مع فريقه من الباحثين على تطوير مصباح ضوئي عملي وقليل التكلفة، واختبروا بين عامي 1878 و1800 أكثر من 3000 تصميم في مختبر أديسون في منيلو بارك في نيوجيرسي، قدَّم أديسون في نوفمبر عام1879 طلبًا لبراءة اختراع لمصباح كهربائي بخيوط كربونية. ضمت براءة الاختراع قائمة لمواد مختلفة قد تُستَخدم في صنع الخيوط مثل القطن والكتان والخشب. أمضى أديسون السنة التالية في البحث عن الخيوط المثالية لمصباحه الكهربائي، واختبر أكثر من 6000 نبتة لمعرفة أبطأ المواد احتراقًا.

حصل أديسون على براءة الاختراع بعد عدة أشهر، عندما اكتشف مع فريقه أن خيوط البامبو المُكربنة قابلة للاشتعال مدة تتجاوز 1200 ساعة. وقد استُخدِمت خيوط البامبو في مصابيح أديسون إلى أن استُبدلت تدريجيًا بمواد أطول عمرًا في ثمانينيات القرن التاسع عشر وبداية القرن العشرين.

في عام 1882، حصل «لويس هاورد لاتيمير» وهو أحد الباحثين في فريق أديسون على براءة اختراع لاكتشافه طريقة أكثر فعالية لتصنيع خيوط الكربون. وفي عام 1903، اخترع «ويليس ويتني» طريقة لمعالجة هذه الخيوط تسمح باحتراقها دون أن تترك اسودادًا على الوجه الداخلي لزجاج المصباح الكهربائي.
<h2>خيوط التنجستن:</h2>
في عام 1910، طوَّر «ويليام ديفيد كوليدغ» وهو فيزيائي أميركي كان يعمل في شركة جنرال إلكتريك، طوَّر طريقة الشركة في تصنيع خيوط التنجستن الذي يتميز بأعلى درجة انصهار بين جميع العناصر الكيميائية. وقد كان أديسون يعرف أن التنجستن من أفضل العناصر لصناعة خيوط المصباح، لكن لم تتوفر الآلات اللازمة لصناعة خيوط تنجستن رفيعة للغاية في نهاية القرن التاسع عشر. وما تزال مادة التنجستن المادة الرئيسية المُستَخدمة في صناعة خيوط المصابيح المشعة إلى يومنا هذا.
<h2>الثنائيات الباعثة للضوء LED (ضوء الليد):</h2>
يرى كثيرون أن تقنية الليد هي مستقبل الإضاءة في العالم لانخفاض الطاقة اللازمة لتشغيلها ولأنها تدوم فترات أطول من المصابيح المشعة التقليدية.

اخترع عالم أميركي يدعى «نيك هولونياك» كان يعمل في شركة جنرال إلكتريك، اخترع ضوء الليد بالصدفة في أثناء محاولته صنع ضوء ليزر في بداية الستينيات. وقد عرف معظم المخترعين منذ بداية القرن العشرين مبدأ توهج أنصاف النواقل عند تعرضها للتيار الكهربائي، لكن هولونياك كان أول من حصل على براءة اختراع لاستخدامه هذه التقنية بوصفها مصدرًا للضوء.

استُخدم بعد ذلك بسنوات قليلة، كل من ضوء الليد الأصفر والأخضر في تطبيقات عدة مثل مصابيح المؤشرات وشاشات الآلة الحاسبة وإشارات المرور، ثم اخترع فريق من العلماء اليابانيين والأميركيين الضوء الأزرق في بداية التسعينيات وفازوا بفضل اختراعهم هذا بجائزة نوبل في الفيزياء سنة 2014، إذ سمح ضوء الليد الأزرق للعلماء بابتكار مصابيح الليد البيضاء بطلاء الثنائيات بمادة الفوسفور.

توسَّعت خيارات الإضاءة في وقتنا الحالي، وأصبح بإمكان الناس اختيار نوع المصابيح الكهربائية المناسبة من ضمن خيارات إضاءة متعددة، مثل مصابيح الليد والمصابيح الفلورية المدمجة التي تعمل بتسخين غاز ينتج أشعة فوق بنفسجية.

تعمل العديد من شركات الإضاءة على تطوير إمكانيات المصابيح الكهربائية مثل شركتي «فيليبس» و«ستاك»، إذ ابتكرت شركة فيليبس مصابيح لاسلكية يمكن التحكم بها باستخدام تطبيق على الهواتف الذكية، تستخدم مصابيح «فيليبس هيو» تقنية الليد ويمكن إشعالها أو إطفاؤها أو تخفيض شدة إضاءتها أو برمجتها بلمسة على شاشة الهاتف الذكي، ويمكن أيضًا ضبطها على درجات ألوان متنوعة (تصل لنحو 16 مليون درجة لون) ومزامنتها مع الموسيقى والأفلام وألعاب الفيديو.

أما شركة ستاك، التي أنشأها مهندسون من «تيسلا» و«ناسا»، فقد طورت باستخدام تقنية الليد مصباحًا كهربائيًا ذكيًا بميزات واسعة، يستطيع استشعار درجة الإضاءة المحيطة به آليًا ليعدِّلها عند الحاجة. وتضيء هذه المصابيح وتنطفئ من طريق مستشعر الحركة عند دخول شخص ما إلى الغرفة. ويمكن أيضًا استخدامها منبهًا للإيقاظ أو تغيير لونها على مدار اليوم ليلائم دورة حياة الإنسان اليومية وأنماط الضوء الطبيعي. زُوِّدت هذه المصابيح الذكية ببرامج للتعلم الآلي والتكيف مع مدخلات المستخدمين، ويمكن برمجة كل وظائفها أو مراقبتها من أي هاتف ذكي أو جهاز لوحي.

تستخدم مصابيح ستاك الذكية طاقة أقل بنحو 60% من الليد التقليدي، وتدوم من 20 إلى 30 ألف حسب الطراز مقارنة بمصابيح الليد التقليدية التي تدوم من 25 ألف إلى 50 ألف ساعة في المساكن المناسبة.

تتوافق هذه المصابيح الكهربائية (أو ستتوافق قريبًا) مع العديد من الخيارات لتحويل المنزل بأكمله إلى منزل ذكي يمكن التحكم به باستخدام أمازون أليكسا وجوجل هوم وأبل هوم كيت.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=300">اليراعات ألهمت الباحثين لتطوير تكنولوجيا تساهم في زيادة سطوع الضّوء المنبعث من الـ (LEDs)</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=55304">السيرة الذاتية للمخترع توماس أديسون: كل ما تحتاج لمعرفته عن أديسون</a>

ترجمة: فادي جبارة

تدقيق: محمد حسان عجك

مراجعة: وئام سليمان

<a href="https://www.livescience.com/43424-who-invented-the-light-bulb.html">المصدر</a>

من اخترع المصباح الكهربائي؟

Researchers-have-used-a-range-of-techniques-to-begin-cataloguing-habitable-planets-1203159

ما لا يقل عن عشرين كوكبًا على الأقل خارج مجموعتنا الشمسية يمكن أن تكون الحياة عليها أفضل من الأرض. عمر هذه الكواكب أكبر من الأرض، وهي أكثر رطوبة ودفئًا وحجمها أكبر بقليل مقارنًة بالأرض، وهذا اعتمادًا على ما كتبه الباحثون في مجلة علم الأحياء الفلكي بتاريخ 18 سبتمبر عام 2020. تؤكد هذه العوامل أن بعض هذه الكواكب مناسبة للبحث عن حياة خارج كوكب الأرض.

قال عالم الأحياء الفلكية في جامعة واشنطن ديرك شولز ماكوتش: «يجب علينا التركيز على الكواكب التي يمكن أن تستقبل على سطحها حياة معقدة، ولكن يجب توخي الحذر من أجل ألا نتعثر ونحن نبحث عن كوكب أرضٍ ثانٍ، لأنه يمكن أن توجد كواكب مناسبة للحياة أكثر من أرضنا».
<h2>البحث عن كواكب مناسبة جدًا للحياة</h2>
اكتشفَ علماء الفلك أكثر من 4000 كوكب خارج نظامنا الشمسي، ومعظم هذه الكواكب غير قابلة للحياة، فمثلًا كوكب KELT-9b شديد الحرارة لدرجة أن غلافه الجوي يستمر بالتلاشي، وكوكب TrES-2b المعروف بظلمته تبلغ درجة حرارة غلافه الجوي أو 980 درجة مئوية. ويوجد كوكب GJ 433 d الذي وصفه مكتشفوه بأنه أبرد كوكب مُكتشف على غرار كوكب نبتون.

لكن هناك العديد من الكواكب في المنطقة الصالحة للحياة بالنسبة لنجومها، فالمسافة تكون مناسبة تماما بين الكوكب ونجمه، ودرجات الحرارة لا تكون عالية جدًا ولا منخفضة جدًا.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Billions-of-Earth-Like-Planets.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-93302" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Billions-of-Earth-Like-Planets.jpg" alt="كواكب خارجية أكثر ملاءمة للحياة من الأرض - الكواكب التي يمكن أن تستقبل على سطحها حياة معقدة - كواكب مناسبة للحياة أكثر من أرضنا" width="2400" height="1350" /></a>

سعى شولز ماكوتش وزملاؤه إلى تحديد الكواكب الخارجية التي يُرَجح أنها مناسبة جدًا للحياة، ولا تقع بالضرورة في المنطقة الصالحة للحياة، لكنها تضم مميزات أخرى تجعلها موقعًا جيدًا لازدهار الحياة. تضمنت هذه المميزات نجمًا بالحجم المناسب ومدى حياة طويلًا، خاصة أن الحياة المعقدة على الأرض استغرقت 3.5 مليار سنة لتتطور، و4 مليارات سنة لظهور الحياة المتقدمة كالبشر.

يوفر الحجم الكبير للكوكب يابسة أكثر ومساحات توطين أكثر وجاذبية أكبر، ما يجعل الغلاف الجوي أكثر سمكًا، وهذا يفيد الكائنات الحية الطائرة.

هذا الكوكب أكثر دفئًا من الأرض، ما يجعله مناسبًا أكثر للحياة بسبب نقص المناطق القطبية الجرداء، لكن هذا الكوكب الدافئ يجب أن يكون أكثر رطوبًة من الأرض لكي لا تهيمن الصحاري على اليابسة.

وربما يشير مصطلح «أكثر قابلية للحياة» إلى الأرض في بداية العصر الكربوني، أي قبل 359 مليون سنة، عندما كانت معظم اليابسة ذات مناخ يشبه مناخ الغابات الاستوائية المطيرة.

جعل الاحتباس الحراري الأرض في عصرنا الحالي غير جيدة للحياة، لأن التغيرات تحدث بسرعة كبيرة لا تستطيع الحيوانات التكيف معها، وأدى أيضًا لارتفاع منسوب سطح البحر الذي أثرّ على البِنى التحتية للبشر، لكن رغم ذلك، فدرجات الحرارة الدافئة ليست مؤشرًا سيئًا للحياة.

كتب الباحثون: «أفضل نسخة لكوكب الأرض قد تمتلك قمرًا أكبر قليلًا أو أٌقرب، ما يؤدي لاستقرار مداره وحجب الذبذبات المعيقة لتشكل الحياة».

توصل الباحثون إلى مجموعة من الخصائص من أجل استخدامها لتلبية هذه المعايير. حسب هذه الخصائص، يقع الكوكب المثالي المناسب جدًا للحياة في مدار حول النجم القزم k، وهو نجم صغير نسبيًا وأبرد قليلًا من شمسنا -التي تصنف قزمًا أصفر- ويبلغ عمر هذا الكوكب حوالي 5 مليارات إلى 8 مليارات سنة، وأدفأ من الأرض بحوالي 5 درجات مئوية، ويحوي غلافه الجوي نسب أكسجين تتراوح بين 25% و 30%، مع توزع للمياه واليابسة.

ويجب أن يحوي الكوكب المثالي صفائح تكتونية أو عملية جيولوجية مماثلة من أجل إعادة تشكيل المعادن والعناصر الغذائية في قشرة الكوكب، وتشكيل بيئات وتضاريس مختلفة، ويجب أن يملك قمرًا يمثل بين 1% و10% من حجمه، ويدور حوله على مسافة معتدلة.
<h2>البحث عن الحياة</h2>
تقييم الكواكب الخارجية البعيدة غير ممكن وفقًا لكل هذه المعايير، على سبيل المثال لا توجد طريقة لحساب مساحة كوكب خارج المجموعة الشمسية ناهيك عن كيفية توزع اليابسة والماء.

استنادًا على العوامل التي يمكن قياسها، مثل نوع النجم ونصف قطر الكوكب، جمع الباحثون الأشياء التي تحقق هذه المعايير التي رُصدت بواسطة تلسكوب كبلر، ووجدوا 24 جسمًا مهمًا يُحتمل أن تكون كواكب. صُنف كوكبان من المجموعة مع الكواكب البعيدة وهما Kepler 1126 b و kepler-69c، وقد لا تكون الأجسام الأخرى كواكب.

من بين 24 جسمًا، تدور تسعة حول النوع المناسب من النجوم و16 منها في النطاق العمري الصحيح، وخمسة كانت في نطاق درجة الحرارة الصحيح.

كتب الباحثون أن كوكبًا واحدًا فقط هو Koi 5715.01 يقع في النطاق الصحيح لجميع المعايير الثلاثة السابقة، لكن درجة حرارة سطح الكوكب الحقيقة تعتمد على قوة تأثير الاحتباس الحراري على غلافه الجوي.

تقع هذه الكواكب المحتملة الـ 24 على بعد أكثر من 100 سنة ضوئية، البعض منها بعيد جدًا ولا تمكن دراسته ولو باستخدام أفضل التلسكوبات الموجودة حاليًا.

على سبيل المثال، يبعد kepler-69c أكثر من 2000 سنة ضوئية، ما يعني أن علماء الفلك لن يتمكنوا من فحصه في وقت قريب من كثب بحثًا عن علامات للحياة.

ومع ذلك، فإن معرفة صلاحية هذا الكوكب للحياة أمر مهم حسبما كتب شولز ماكوتش وزملائه، لأنه يمكن اكتشاف أحد هذه الكواكب على مسافة 100 سنة ضوئية.

لو صح ما كتبه الباحثون، فسيكون هذا الكوكب أول مكان يلجأ إليه الأرضيون للتحقق من وجود حياة أخرى في الكون.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=92782">علماء يطرحون أفكارًا مثيرة حول وجهتنا التالية إلى العوالم الجليدية في النظام الشمسي الخارجي</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=92338">احتمال وجود حياة فضائية في أربعة عوالم في نظامنا الشمسي</a>

ترجمة: فادي جبارة

تدقيق: سميّة بن لكحل

<a href="https://www.livescience.com/superhabitable-alien-planets-better-than-earth.html">المصدر</a>

كواكب خارجية أكثر ملاءمة للحياة من الأرض

esadf

أدى الارتفاع السريع لدرجة حرارة القطب الشمالي إلى تحول مناخه من الحالة المتجمدة إلى حالة مناخية مختلفة تمامًا، وفقًا لدراسة جديدة شاملة عن الظروف المناخية للقطب الشمالي.

تتغير أنماط الطقس عند خطوط العرض العليا باستمرار من سنة إلى أخرى، وتتجلى هذه التغيرات بزيادة الجليد في البحر أو نقصانه، واختلاف درجة برودة فصل الشتاء، وتباين طول موسم الأمطار وترافقه مع سقوط الثلوج.

لكنَّ دراسة جديدة أجراها علماء من المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي NCAR، توصلت إلى أن ارتفاعًا كبيرًا في درجات الحرارة قد أصاب القطب الشمالي لدرجة أن فوارق الحرارة التي تحدث من سنة إلى أخرى أصبحت تتجاوز حدود الفوارق بين السنوات السابقة، وهذا يدل على الانتقال إلى ما يُعرَف بالنظام المناخي ل «القطب الشمالي الجديد».

قالت لورا لاندروم من المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي، والمؤلفة الرئيسية للدراسة: «إن معدل التغير واضح، فالتغير السريع في درجة حرارة القطب الشمالي يجعل ملاحظة الأنماط السابقة للطقس غير مجدية في توقع حالة الطقس في السنة المقبلة، إذ يدخل القطب الشمالي في حالة مناخية مختلفة تمامًا عن حالته المناخية قبل بضعة عقود فقط».

وجدت لاندروم في دراستها الجديدة بالتعاون مع ماريكا هولاند المؤلِّفة المساعدة في الدراسة من المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي، وجدت أن جزءًا كبيرًا من الجليد البحري في القطب الشمالي قد ذاب في العقود الأخيرة لدرجة أصبحت فيه كمية الجليد البحري حتى في السنوات الأشد برودة أقل مما كانت عليه في فصول الصيف في منتصف القرن العشرين.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Arctic-02.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-93816" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Arctic-02.jpg" alt="تغير الحالة المناخية للقطب الشمالي - الظروف المناخية - ارتفاع كبير في درجات الحرارة أصاب القطب الشمالي - مناطق خطوط العرض العليا" width="930" height="660" /></a>

وسترتفع درجة حرارة الهواء في فصلي الخريف والشتاء إلى أن ندخل بحلول منتصف القرن الحالي مناخًا متميزًا عما سُجِّل في الإحصاءات السابقة، يتبعه تغيُّر فصلي في نسبة هطول الأمطار قد يؤدي إلى زيادة عدد الشهور التي تسقط الأمطار فيها بدلًا من الثلوج.

استخدمت لاندروم وهولاند في الدراسة مئات عمليات المحاكاة الحاسوبية المُفصَّلة، إضافة إلى مراقبة الظروف المناخية في القطب الشمالي، وقد ساعدتهما كمية البيانات المتنوعة للوصول إلى تعريف إحصائي للحدود المناخية ل «القطب الشمالي القديم»، ومقدار التغيير المناخي الذي يحصل طبيعيًا بين سنة وأخرى، لتحددا بعد ذلك الوقت الذي سيؤدي فيه الاحتباس الحراري الذي يسببه الإنسان إلى تحول مناخ القطب الشمالي إلى مناخ جديد فوق الحدود الطبيعية.

تستند التوقعات المستقبلية المستخدمة في هذه الدراسة إلى سيناريو متطور لكمية انبعاث غازات الدفيئة، يسمى مسار RCP 8.5 وفقًا لملاحظات الورقة البحثية، لكن تقليل الانبعاثات سيقلل من شدة التغيير المناخي في القطب الشمالي.

يحمل تغير المناخ عواقب وخيمة واسعة النطاق على النظم البيئية، وإدارة الموارد المائية، والتخطيط للفيضانات والبنى التحتية.

تغيير جوهري:

ترتفع حرارة المناطق في أقصى الشمال بسرعة أكثر من مناطق خطوط العرض المنخفضة، بسبب عملية تُعرَف باسم «التضخيم القطبي الشمالي» ويحدث بسبب ذوبان جليد البحر ذي اللون الفاتح الذي يعكس الحرارة ويعيدها إلى الجو، لتحل مياه المحيط الغامقة التي تحتفظ بالحرارة مكانه. وبالإضافة إلى هذا، فإن مياه المحيط الدافئة نسبيًا لم تعد مغطاة شتاء كما كانت في السابق بفضل الخصائص العازلة لجليد البحر الثخين.

إن التغيرات الحاصلة في مناخ القطب الشمالي شديدة وعميقة، لدرجة أن متوسط ثخانة الجليد في سبتمبر-حين يبلغ أقل ثخن سنوي له- قد قلِّ بنسبة 31% منذ العقد الأول لعصر الأقمار الصناعية بين عامي (1979-1988).

أرادت لاندروم وهولاند معرفة هل يعني انخفاض مستوى الجليد هذا تغييرًا جذريًا في طبيعة مناخ القطب الشمالي أم لا؟ وأرادتا أيضًا دراسة التغيرات الحاصلة في جانبين رئيسيين آخرين يدلان على الطبيعة المتجمدة لمناخ القطب الشمالي هما: درجات حرارة الهواء في الخريف والشتاء، والتحول الموسمي في هطول الأمطار من هطولات معظمها ثلجية إلى هطولات معظمها مطرية.

للإجابة عن هذه الأسئلة، لجأت الباحثتان إلى عمليات محاكاة متعددة لأكثر خمسة نماذج مناخية سائدة في العالم، استُخدمت هذه النماذج سابقًا في مشروع بحثي دولي أُطلِق عليه اسم «مشروع المقارنة بين النماذج المزدوجة 5» أو CMIP5 اختصارًا. أتاح لهما العدد الكبير من نماذج المحاكاة تكوين فكرة عامة مبنية على الأدلة الإحصائية لمناخ القطب الشمالي، وهذا ما سمح لهما بالتمييز بين التقلبات الطبيعية للمناخ من سنة إلى أخرى، والتحول المناخي باتجاه مناخ القطب الشمالي الجديد.

قارنت العالمتان نتائج عمليات النمذجة بالمعلومات المناخية السابقة، للتحقق من دقتها في محاكاة الظروف المناخية الماضية، حتى تستطيعا الاعتماد عليها في محاكاة الظروف المناخية المستقبلية.

طبقت لاندروم وهولاند تقنيات إحصائية معينة لتحديد الوقت الذي ستتجاوز فيه التغيرات المناخية الحدود الطبيعية، وعرَّفتا المناخ المختلف أو المستجد بأنه المتوسط المناخي الذي يسود مدة عشر سنوات ويحصل فيه على الأقل تغييران معياريان عن المتوسط المناخي السائد بين عامي 1950 و1959.

فإذا تغيرت مساحة الجليد البحري تغيرًا كبيرًا، لدرجة أن متوسط مساحته في التسعينيات مثلًا كان أقل في 97.9% من الأماكن مقارنة بمساحة الجليد البحري في أي سنة من سنوات الخمسينيات، نقول عندها إن مرحلة التسعينيات تمثل مناخًا جديدًا.

وجدت العالمتان عند تطبيق هذه التقنيات على امتداد الجليد البحري، أن القطب الشمالي قد دخل فعلًا في مناخ جديد. إذ أظهر كل نموذج من نماذج المحاكاة الخمسة تراجعًا كبيرًا جدًا للجليد البحري لدرجة أن الجليد قد بدأ فعلًا مناخه الجديد أواخر القرن العشرين وأوائل القرن الواحد والعشرين.

وقد تنبأت نماذج المحاكاة أيضًا بأن القطب الشمالي قد يشهد ظروفًا مناخية خالية تمامًا من الجليد في العقود القليلة القادمة. وأشارت عدة نماذج إلى إمكانية خلو القطب الشمالي من الجليد مدة تتراوح بين 3-10 شهور سنويًا، وفقًا لسيناريو يتضمن انبعاثات عالية لغازات الدفيئة.

ركزت لاندروم وهولاند على درجات حرارة الهواء في فصلي الخريف والشتاء، لأنها تتأثر كثيرًا بانخفاض مستوى الجليد البحري في الصيف وإعادة تشكُّل الجليد في وقت لاحق، وقد وجدتا أن درجات حرارة الهواء فوق المحيط ستدخل مناخًا جديدًا في النصف الأول أو في منتصف هذا القرن، مع زيادة ملحوظة في درجات حرارة الهواء فوق الأرض في وقت لاحق من القرن.

ستتغير الدورة الموسمية لهطول الأمطار تغيرًا كبيرًا بحلول منتصف القرن الحالي، وإذا استمرت الانبعاثات على هذا المستوى العالي فستشهد معظم المناطق القارية زيادة في موسم الأمطار من 20 إلى 60 يومًا بحلول منتصف القرن، ومن 60 إلى 90 يومًا بحلول نهاية القرن، وقد تهطل الأمطار في أي شهر من العام بحلول نهاية القرن في بعض مناطق القطب الشمالي.

قالت لاندروم: «من المحتمل أن يشهد القطب الشمالي ظروفًا متطرفة في الجليد البحري ودرجات الحرارة وهطول الأمطار، وقد تكون هذه الظروف مختلفة تمامًا عن أي ظروف شهدناها سابقًا، نحن بحاجة إلى تغيير تعريفنا لمناخ القطب الشمالي»

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=85882">قريبًا سيصبح القطب الشمالي خاليًا من الجليد في الصيف</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=78268">الملاذ الأخير لجليد القطب الشمالي يدخل طور الذوبان</a>

ترجمة: فادي جبارة

تدقيق: راما الهريسي

مراجعة: وئام سليمان

<a href="https://phys.org/news/2020-09-arctic-transitioning--state.html?fbclid=IwAR1uPlXbwK3VdLhfcIUewJLS-WbKAtQ6IktAWS3HXdbb64oKJiyD34RkVgc">المصدر</a>

فادي جبارة

الأعمال

هل اكتشفت ناسا الحياة على كوكب الزهرة عام 1978 ولم تدرك ذلك؟

من اخترع المصباح الكهربائي؟

كواكب خارجية أكثر ملاءمة للحياة من الأرض

تغير الحالة المناخية للقطب الشمالي