إذا أجبر البشر على إخلاء الأرض ، فأين هو المكان الأفضل التالي في نظامنا الشمسي للعيش فيه؟ قدمت دراسة أجرتها جامعة بورتوريكو في Arecibo تقييمًا كميًا للسكن لتحديد الموائل المحتملة في نظامنا الشمسي. كما درس البروفيسور أبيل منديز ، الذي أصدر الدراسة ، كيف تغيرت قابلية الأرض للسكن في الماضي ، ووجدت أن بعض الفترات كانت أفضل حتى من اليوم.
طور منديز نظرية القابلية للتكيف الكمي لتقييم الحالة الحالية للسكنية الأرضية ولإنشاء خط أساس للمقارنات ذات الصلة مع سيناريوهات المناخ السابقة أو المستقبلية والهيئات الكوكبية الأخرى بما في ذلك الكواكب خارج المجموعة الشمسية.
قال منديز ، عالم الفيزياء الحيوية: "من المدهش أنه لا يوجد اتفاق على تعريف كمي للسكن". "هناك مقاييس راسخة للسكن في البيئة منذ السبعينيات ، ولكن عدد قليل من الدراسات الحديثة فقط اقترحت بدائل أفضل لمجال علم الأحياء الفلكية ، وهو أكثر توجهاً إلى الحياة الميكروبية. ومع ذلك ، لم يظهر أي من البدائل الموجودة من مجالات علم البيئة لعلم الأحياء الفلكية نهجًا عمليًا على مستويات الكواكب. "
تعتمد نظريته على معلمتين فيزيائية حيوية: قابلية السكن (H) ، كمقياس نسبي لإمكانية حياة البيئة ، أو جودة الموائل ، والسكن (M) ، كمقياس نسبي للحيوية الحيوية ، أو الإشغال. ضمن المعلمات هي المتغيرات الفسيولوجية والبيئية التي يمكن استخدامها لإجراء تنبؤات حول توزيع ووفرة الأغذية المحتملة (الحياة النباتية والميكروبية) والبيئة والطقس.
تُظهر الصورة أعلاه مقارنة بين المساحة الصالحة للسكن المتوفرة على الأرض والمريخ ويوروبا وتيتان وإنسيلادوس. تمثل المجالات الخضراء الحجم العالمي مع البيئة المادية المناسبة لمعظم الكائنات الحية الدقيقة الأرضية. على الأرض ، يحتوي الغلاف الحيوي على أجزاء من الغلاف الجوي والمحيطات وتحت سطح الأرض (هنا تعريف المحيط الحيوي). الموائل العالمية المحتملة للأجسام الكوكبية الأخرى عميقة تحت سطحها.
إنسيلادوس لديه أصغر حجم ولكن أعلى نسبة لحجم الموائل والكوكب تليها أوروبا. والمثير للدهشة أن إنسيلادوس لديه أيضًا أعلى متوسط للسكن في النظام الشمسي ، على الرغم من أنه بعيدًا عن الشمس ، والأرض ، مما يجعل من الصعب الوصول إليه. وقال منديز إن المريخ ويوروبا سيكونان أفضل حل وسط بين إمكانية الحياة وإمكانية الوصول.
قال منديز: "تم استخدام نماذج كوكبية مختلفة لحساب ومقارنة قابلية السكن للمريخ وفينوس ويوروبا وتيتان وإنسيلادوس". "من المثير للاهتمام أن إنسيلادوس نتج عن وجود جسم له أعلى قابلية للسكن تحت سطح الأرض في النظام الشمسي ، ولكنه عميق للغاية بالنسبة للاستكشاف المباشر. نتج عن المريخ ويوروبا أفضل حل وسط بين السكن والوصول. بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن أيضًا تقييم قابلية السكن لأي كوكب خارج المجموعة الشمسية تم اكتشافه بحجم الأرض في المستقبل. ستوسع الدراسات الإضافية تعريف قابلية السكن لتشمل متغيرات بيئية أخرى مثل الضوء ، وثاني أكسيد الكربون ، والأكسجين ، وتركيزات المغذيات. سيساعد ذلك على توسيع النماذج ، خاصة على المستويات المحلية ، وبالتالي تحسين تطبيقها في تقييم المناطق الصالحة للسكن على الأرض وخارجها. "
تعتبر الدراسات حول آثار تغير المناخ على الحياة مثيرة للاهتمام عند تطبيقها على الأرض نفسها. قال مينديز: "لقد تم تعريف الكمية البيوفيزيائية القياسية للاستدامة الأولية القياسية (SPH) كقاعدة لمقارنة قابلية السكن السطحي العالمية للمنتجين الأساسيين". "إن SPH دائمًا ما يكون الحد الأعلى لسكنية كوكب ما ولكن عوامل أخرى يمكن أن تساهم في خفض قيمته. إن الرقم الهيدروجيني الحالي لكوكبنا يقترب من 0.7 ، ولكنه كان يصل إلى 0.9 خلال المناخات المناخية المختلفة ، كما هو الحال في أواخر العصر الطباشيري عندما انقرضت الديناصورات. أنا أعمل الآن على كيفية تغيير SPH في ظل الاحترار العالمي ".
البحث عن بيئات صالحة للسكن في الكون هي واحدة من أولويات معهد ناسا لعلم الأحياء الفلكي والمنظمات الدولية الأخرى. تركز دراسات منديز أيضًا على البحث عن الحياة في النظام الشمسي ، بالإضافة إلى الكواكب خارج المجموعة الشمسية.
قال علماء الكواكب في وكالة ناسا ، كريس ماكاي ، "إن هذا العمل مهم لأنه يوفر مقياسًا كميًا لمقارنة قابلية السكن". "إنها توفر طريقة موضوعية لمقارنة مختلف أنظمة المناخ والكواكب."
قال مكاي: "لقد سررت لرؤية إنسيلادوس يخرج الفائز". "لقد اعتقدت لبعض الوقت أنه كان العالم الأكثر إثارة للاهتمام لعلم الأحياء الفلكية في النظام الشمسي."
قدم منديز نتائجه في اجتماع قسم علوم الكواكب في الجمعية الفلكية الأمريكية في وقت سابق من هذا الشهر.
المصدر: AAS DPS
