ظاهراً در حال حاضر زمین با مشکلات زیادی دست‌وپنجه نرم می‌کند، اما دست‌کم محیط کیهانی اطراف ما آرام به نظر می‌رسد. البته این وضعیت در همه نقاط جهان یکسان نیست؛ چراکه انفجارها، برخوردها و خطرات دیگر در گوشه‌وکنار کیهان و در دوره‌های مختلف زمانی وجود دارند.
در پژوهشی جدید که در نشریه Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است، جهان‌های شبیه‌سازی‌شده بررسی شده تا بهترین مکان‌ها برای شکل‌گیری و بقای حیات پیدا شود.
نتیجه امیدوارکننده بود؛ خورشید که در حاشیه کهکشان راه شیری قرار دارد، در یکی از بهترین موقعیت‌های ممکن برای میزبانی از حیات واقع شده است!
مناطق گلدیلاکس
ناحیه‌هایی از جهان که شرایط مناسبی برای حیات دارند، مناطق قابل سکونت یا مناطق گلدیلاکس (Goldilocks Zones) نامیده می‌شوند؛ یعنی مناطقی که شرایط در آن‌ها نه بیش از حد نامساعد است و نه بیش از اندازه افراطی، بلکه درست در حد مطلوب قرار دارد.
البته اینکه واقعاً در این مناطق حیات وجود داشته باشد، موضوع دیگری است. درحالی‌که اخترشناسان و زیست‌شناسان بررسی می‌کنند حیات چگونه می‌تواند روی سیاره‌های فراخورشیدی (سیاره‌های خارج از منظومه شمسی) شکل بگیرد، اخترفیزیک‌دانان ساختار و تکامل جهان را مطالعه می‌کنند تا هم بهترین مکان‌ها برای زندگی و هم مناطقی را شناسایی کنند که ممکن است حیات در آن‌ها در یک لحظه نابود شود.
پس برای یافتن حیات باید به کجا نگاه کنیم؟
برای مثال، در همسایگی ستاره‌ها منطقه‌ای وجود دارد که شرایط مناسبی برای حیات فراهم می‌کند. دمای بیش از حد بالا یا پایین برای این منظور مناسب نیست. این ناحیه که «منطقه قابل سکونت پیرامون ستاره» نام دارد، محدوده‌ای است که در آن آب می‌تواند به‌جای تبدیل شدن به بخار یا یخ، به شکل مایع وجود داشته باشد.
اگر کمی از مقیاس ستاره‌ها فاصله بگیریم، می‌توانیم بهترین مکان‌ها و دوره‌های زمانی برای زندگی در کهکشان راه شیری را بررسی کنیم. ستاره‌ای جوان که بیش از حد به مرکز کهکشان نزدیک باشد، از شلوغی و ازدحام ستاره‌های اطراف تأثیر می‌پذیرد. در مقابل، ستاره‌هایی که بیش از اندازه از مرکز کهکشان فاصله دارند، ممکن است در محیطی فقیر از مواد شیمیایی ضروری برای شکل‌گیری حیات قرار بگیرند.
همان‌طور که زمین در منطقه قابل سکونت پیرامون خورشید قرار دارد، خورشید نیز در «منطقه قابل سکونت کهکشانی» راه شیری واقع شده است.
حالا بیایید باز هم از این مقیاس فراتر برویم. شرایط در سایر کهکشان‌ها چگونه است؟
شبیه‌سازی جهان
پژوهشگران با استفاده از پروژه ایگل (EAGLE)، به بررسی تکامل کهکشان‌های مصنوعی پرداختند. این پروژه یکی از واقع‌گرایانه‌ترین شبیه‌سازی‌ها از جهان مشاهده‌شده به شمار می‌رود. نام EAGLE از عبارت «تکامل و شکل‌گیری کهکشان‌ها و محیط‌های آن‌ها» گرفته شده است.
این شبیه‌سازی‌ها انبساط فضا، نیروی گرانش و فیزیک گازها، ستاره‌ها و سیاه‌چاله‌ها را دنبال می‌کنند و نقشه‌ای دقیق از ساختار جهان در مقیاس صدها میلیون سال نوری در اختیار ما قرار می‌دهند.
با استفاده از چنین نقشه‌ای، این پرسش را مطرح کردیم: کدام بخش‌های جهان می‌توانند بهترین شرایط را برای حیات فراهم کنند؟
یافتن حیات و دوری از فاجعه‌های کیهانی
از آنجایی‌که هنوز هیچ مشاهده مستقیمی از حیات فرازمینی در دست نیست، پژوهشگران ناچارند برای بررسی شرایط شکل‌گیری حیات، فرضیاتی را در نظر بگیرند. هیدروژن و هلیومی که در جریان مهبانگ (Big Bang) تولید شدند، به‌تنهایی برای تشکیل موجودات زنده کافی نیستند. به همین دلیل، این پژوهش بر نسل‌هایی از ستاره‌ها تمرکز دارد که با تولید عناصر سنگین‌تر، مواد ضروری برای شکل‌گیری حیات را در سراسر کیهان پراکنده کرده‌اند.
مشاهدات سیاره‌های فراخورشیدی نشان می‌دهد که شکل‌گیری سیاره‌های سنگی مشابه زمین به غلظت مشخصی از این عناصر سنگین‌تر نیاز دارد. با این حال، فراوانی بیش از حد این عناصر نیز ممکن است به شکل‌گیری مشتری‌های داغ (Hot Jupiters) منجر شود؛ سیاره‌های غول‌پیکر گازی که در نزدیکی ستاره خود حرکت می‌کنند و ممکن است هنگام جابه‌جایی در منظومه سیاره‌ای، سیاره‌های سنگی را از بین ببرند. بنابراین، چنین شرایطی برای شکل‌گیری و بقای حیات چندان مطلوب نیست.
یکی از دستاوردهای مهم این پژوهش، مدل‌سازی دقیق پدیده‌هایی است که می‌توانند حیات را تهدید کنند. ستاره‌های پرجرم با انفجار خود محیط اطرافشان را برای حیات نامناسب می‌کنند. انفجارهای شدیدتری مانند فوران‌های پرتو گاما نیز قادرند حجم بسیار بزرگ‌تری از فضا را تحت تأثیر قرار دهند.
برخی دیرینه‌شناسان معتقدند انقراض گسترده اردویسین که حدود ۴۵۰ میلیون سال پیش رخ داد، ممکن است در نتیجه یک انفجار کیهانی در نزدیکی زمین اتفاق افتاده باشد.
خطرات دیگری نیز وجود دارند که می‌توانند شرایط مناسب برای حیات را برهم بزنند. برای مثال، عبور یک ستاره از نزدیکی منظومه شمسی ممکن است مدار تقریباً دایره‌ای و پایدار زمین را مختل کند. به همین دلیل، مناطق پرتراکم کهکشانی لزوماً مکان‌های مناسبی برای شکل‌گیری و بقای حیات نیستند.
سیاه‌چاله‌ها نیز از دیگر خطرات احتمالی به شمار می‌روند. بیشتر سیاه‌چاله‌ها کوچک‌اند و تهدید جدی محسوب نمی‌شوند، اما در مرکز کهکشان‌ها، سیاه‌چاله‌های غول‌پیکری وجود دارند که جرم آن‌ها بیش از یک میلیون برابر جرم خورشید است. این اجرام با جذب ماده از محیط اطراف خود می‌توانند فعالیت شدیدی داشته باشند.
در چنین شرایطی، تابش شدید ناشی از فعالیت سیاه‌چاله‌ها ممکن است جو سیاره‌های اطراف را از بین ببرد و شرایط را برای ادامه حیات نامساعد کند.
خانه‌ای در میان کهکشان‌ها
اگرچه هنوز مشخص نیست که آیا حیات واقعاً در این مناطق شکل می‌گیرد یا خیر، این نواحی از بهترین شرایط شناخته‌شده برای میزبانی از حیات برخوردارند.
نتایج پژوهش نشان می‌دهد که کهکشان راه شیری محیط نسبتاً مناسبی برای شکل‌گیری و بقای حیات است.
این نتیجه صرفاً به دلیل قرار گرفتن زمین در راه شیری به دست نیامده است. پژوهشگران می‌توانستند به این نتیجه برسند که کهکشان‌های قدیمی‌تر، کهکشان‌های کوچک‌تر یا مناطق دورتر از مرکز کهکشان‌ها، شرایط بهتری برای شکل‌گیری حیات دارند.
با این حال، یافته‌ها نشان می‌دهند که جهان فرصت‌های فراوانی برای سکونت و شکل‌گیری حیات فراهم کرده است؛ هرچند این فرصت‌ها ظاهراً در حال کاهش هستند، زیرا با گذشت زمان، تأثیر فاجعه‌های کیهانی در مقایسه با روند شکل‌گیری سیاره‌های جدید افزایش می‌یابد.
به نظر می‌رسد راه شیری در میان کهکشان‌هایی قرار دارد که توانسته‌اند مواد اولیه کیهان را به‌طور مؤثری به محیط‌هایی مناسب برای شکل‌گیری حیات تبدیل کنند.
همچنین، راه شیری و کهکشان‌های مشابه آن دوران پرانرژی و خطرناک خود را پشت سر گذاشته‌اند و اکنون در مرحله‌ای آرام‌تر قرار دارند. بر اساس نتایج این پژوهش، در بازه زمانی یک میلیارد سال آینده، کمتر از یک ستاره از هر هزار ستاره در راه شیری با رویدادی فاجعه‌بار و نابودکننده حیات مواجه خواهد شد.
وضعیت در کهکشان‌های کوچک‌تر متفاوت است. این کهکشان‌ها که تعدادشان بسیار بیشتر از راه شیری است، معمولاً محیط‌هایی پرتراکم‌تر و پرانرژی‌تر دارند و در نتیجه، شرایط نامساعدتری برای بقای حیات فراهم می‌کنند.
در مجموع، نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که راه شیری از نظر شرایط کیهانی، یکی از محیط‌های مناسب برای شکل‌گیری و بقای حیات به شمار می‌رود؛ موضوعی که می‌تواند جایگاه ویژه زمین را در میان میلیاردها کهکشان جهان قابل مشاهده بهتر نشان دهد.
منبع: Scitechdaily
