العلماء يحددون أفضل وقت ومكان لتطور الحياة في درب التبانة

يبدو أن وجود الحياة واستمرارها على الأرض هو نتيجة الحظ المطلق، وفقا لتحليل جديد لتاريخ مجرة درب التبانة.وحددت مجموعة من العلماء متى وأين يمكن أن تتطور الحياة في مجرة درب التبانة، بصرف النظر عن الانفجارات الكونية العنيفة مثل انفجارات أشعة غاما (GRBs) والمستعرات الأعظمية، ووجدت أن أفضل وقت ومكان لظهور الحياة ليس هنا أو الآن، ولكن منذ أكثر من 6 مليارات سنة، كان الموقع المثالي هو المنطقة الخارجية للمجرة (أطراف المجرة).

وكان من الممكن أن يمنح هذا الموقع المحدد في المكان والزمان العالم الصالح للسكن أفضل حماية ضد انفجارات أشعة غاما والمستعرات الأعظمية التي فجرت الفضاء بإشعاعات قاتلة.ومنذ نحو 4 مليارات سنة، أصبحت المناطق المركزية من المجرة (التي تشمل النظام الشمسي) أكثر أمانا من الضواحي، بما يكفي لظهور الحياة.

وأوضح عالم الفلك ريكاردو سبينيلي من جامعة إنسوبريا والمعهد الوطني للفيزياء الفلكية (INAF) في إيطاليا: "يُظهر عملنا أنه حتى ما قبل 6 مليارات سنة، باستثناء المناطق الطرفية من مجرة درب التبانة، والتي كان بها عدد قليل نسبيا من الكواكب، نظرا لتكوين النجوم العالي وانخفاض المعادن، كانت الكواكب عرضة للعديد من الأحداث المتفجرة القادرة على إحداث انقراض جماعي".

ولم تكن الأرض محصّنة أيضا من هذه الأحداث الكونية المتطرفة. ووقع ربط الانقراضات الجماعية عبر تاريخنا بالمستعرات الأعظمية، بما في ذلك انقراض نهاية البليوسين قبل 2.6 مليون سنة وانقراض العصر الديفوني المتأخر قبل 359 مليون سنة. وانفجارات أشعة غاما، والتي هي أكثر ندرة بكثير ولكنها أقوى بكثير من المستعرات الأعظمية، ستكون أيضا مدمرة.

وكلا الحدثين مرتبطان بدورات حياة النجوم. وتحدث المستعرات الأعظمية عندما يصل نجم ضخم إلى نهاية عمر تسلسله الرئيسي، أو تصبح مادة تراكم قزم أبيض غير مستقرة، وتشتعل وتبدأ في الاندماج الجامح. ويؤدي كلا السيناريوهين إلى انفجار هائل للمواد النجمية في الفضاء.

ويُعتقد أن انفجارات أشعة غاما تنطلق من النجوم المنهارة إلى نجوم نيوترونية أو ثقوب سوداء، ونعلم أنها يمكن أن تحدث عندما تندمج النجوم النيوترونية. ولم نرَ في الواقع واحدة في مجرة درب التبانة. والمجرات التي نكتشفها تأتي من مجرات أخرى تبعد ملايين السنين الضوئية، أكثر الأحداث الكهرومغناطيسية نشاطا في الكون.ويعتقد العلماء أن انفجار أشعة غاما قبل 450 مليون سنة يمكن أن يكون قد تسبب في الانقراض الجماعي الأوردوفيشي، قبل عصر الديناصورات.

وقال عالم الفلك جيانكارلو غيرلاندا من المعهد الوطني للفنون (INAF): "تكون المستعرات الأعظمية أكثر تواترا في مناطق تشكل النجوم، حيث تتشكل النجوم الضخمة. ومن ناحية أخرى، تفضل انفجارات أشعة غاما مناطق تشكل النجوم التي ما تزال تبتلعها العناصر الثقيلة بشكل سيئ".

ولمعرفة الأماكن الأكثر أمانا للحياة، صمم فريق البحث بعناية التاريخ التطوري لمجرة درب التبانة، مع الانتباه إلى ظهور المناطق التي من المرجح أن تحتوي على نشاط انفجاري لأشعة غاما أو مستعر أعظم.وتنبأ نموذجهم بأن المناطق الداخلية من المجرة قد تتشكل بسرعة أكبر من الضواحي. لذلك، كانت مجرة درب التبانة الداخلية أكثر نشاطا في كل من تكوين النجوم والانفجارات الكونية. وبمرور الوقت، تباطأ معدل تشكل النجوم في المنطقة الداخلية، لكنه زاد في المناطق الخارجية من المجرة.

وعندما كان الكون صغيرا، كان ممتلئا بشكل أساسي بالهيدروجين والهيليوم، الغازات التي تتكون منها النجوم الأولى. وتم بناء العناصر الأثقل من اندماج النوى النجمي، والعناصر الأثقل من انفجارات المستعر الأعظم.وعندما عاشت النجوم وماتت، أصبحت المنطقة الوسطى من درب التبانة أكثر ثراء بالعناصر والمعادن الأثقل.

وفي المقابل، قلل هذا من تواتر انفجارات أشعة غاما، ما جعل المنطقة المركزية، بين حوالي 6500 و26 ألف سنة ضوئية من مركز المجرة، أكثر أمانا مما كانت عليه.وقال سبينيلي: "على الرغم من أنها أحداث أشد ندرة بكثير من المستعرات الأعظمية، إلا أن  انفجارات أشعة غاما كانت قادرة على التسبب في انقراض جماعي من مسافات أكبر: كونها أكثر الأحداث نشاطا".

وخلصت الدراسة إلى أنه في الـ500 مليون سنة الماضية أصبحت مجرة درب التبانة أكثر أمانا مما كانت عليه في الأوقات السابقة، حيث تم تعقيم المناطق الطرفية بشكل أكبر بواسطة أشعة غاما. ومن ناحية أخرى، أصبح موقع نظامنا الشمسي أكثر أمانا مما كان عليه في أي وقت مضى.وكتب الفريق في ورقتهم البحثية: "نلاحظ أن مجرد وجود الحياة على كوكب الأرض اليوم يوضح أن الانقراضات الجماعية لا تمنع بالضرورة إمكانية التطور المعقد للحياة".وأضاف: "على العكس من ذلك، كان من الممكن أن تلعب الانقراضات الجماعية التي تحدث بالسرعة الصحيحة دورا محوريا في تطور أشكال الحياة المعقدة على كوكبنا."

قد يهمك ايضا:

مسبار ناسا يلتقط صورًا لأكبر وادي في النظام الشمسي

عالم بهارفارد يدعي أن مركبة كائنات فضائية زارت النظام الشمسي