השפעת הרכב הסלעים על היתכנות החיים בכוכבי לכת מחוץ למערכת השמש

קצב הבלייה של סלעי סיליקאט נוטל תפקיד משמעותי בשמירת האקלים על פני כדור הארץ

[תרגום מאת ד"ר משה נחמני]

תהליך הבלייה של סלעי סיליקאט הוא חלק ממה שנקרה "מחזור הפחמן" (carbon cycle) המשמר את טמפרטורת האקלים שעל פני כדור הארץ לאורך זמן ממושך. [באדיבות: © Universität Bern / University of Bern; אילוסטרציה: Jenny Leibundgut]
תהליך הבלייה של סלעי סיליקאט הוא חלק ממה שנקרה "מחזור הפחמן" (carbon cycle) המשמר את טמפרטורת האקלים שעל פני כדור הארץ לאורך זמן ממושך. [באדיבות: © Universität Bern / University of Bern; אילוסטרציה: Jenny Leibundgut]

חוקרים מאוניברסיטת ברן בחנו את העקרונות של תהליך הבלייה של סלעי סיליקאט בכוכבי לכת חוץ-שמשיים. ממצאיהם יוכלו להשפיע על הפרשנות המדעית הניתנת לאותות המגיעים מעולמות רחוקים – לרבות כאלו המרמזים על נוכחות של חיים.

כולם יודעים כי התנאים על פני כדור הארץ הם המיטביים לקיומם של חיים (המוכרים לנו). רוב המקומות על פני הכוכב שלנו אינם חמים או קרים מדי, והם מאפשרים הימצאותם של מים במצב נוזלי. אולם, תנאי זה, ונוספים הנדרשים לקיומם של חיים, תלויים באופן עדין בהרכב המדויק של האטמוספירה. ריכוז נמוך או גבוה מדי של גזים מסוימים – כגון פחמן דו-חמצני – וכדור הארץ יכול היה להפוך לגוש קרח או לסיר לחץ. לפיכך, כאשר מדענים תרים אחר כוכבי לכת שיוכלו לאפשר פוטנציאלית חיים עליהם, אחד מרכיבי המפתח חייב להיות הרכב האטמוספירה השוררת בכוכב לכת זה. לעיתים, אטמוספירה זו היא פרימיטיבית ומורכבת בעיקר מאותם גזים שנמצאו בעת היווצרותם של הכוכבים – כמו במקרים של צדק ושבתאי. לעומת זאת, בכוכבי לכת יבשתיים כמו מאדים, נוגה או כדור הארץ, אטמוספרות פרימיטיביות כאלה כבר נעלמו להן. במקום זאת, האטמוספירות שלהן מושפעות באופן עמוק על ידי הגיאוכימיה של פני השטח של הכוכבים. תהליכים גיאוכימיים, כגון בלייה של סלעים, עשויים לשנות את הרכב האטמוספירה ובעקבות כך להשפיע על יכולת קיום החיים בכוכב הלכת. כיצד מנגנון זה מתרחש, בעיקר בתנאים השונים מאוד מאלו הקיימים על פני כדור הארץ, היא השאלה ששאלו את עצמם מדענים מאוניברסיטת ברן. ממצאי המחקר שלהם פורסמו בכתב העת המדעי The Planetary Science Journal.

הבליה בכדור הארץ שומרת על טמפרטורה קבועה של האקלים לאורך זמן ממושך

"רצינו להבין כיצד התגובות הכימיות המתרחשות בין האטמוספירה לבין פני השטח של כוכבי הלכת משנות את ההרכב של האטמוספירה. על פני כדור הארץ, תהליך זה – הבלייה של סלעי סיליקאט בעזרת מים – שומר על טמפרטורה קבועה של האקלים לאורך זמן ממושך," אומר החוקר הראשי. "כאשר הריכוז של הפחמן הדו-חמצני גואה, גם הטמפרטורות גואות בעקבות תוצא גז החממה. טמפרטורות גבוהות יותר מובילות להורדת

גשמים עזים יותר. בעקבות זאת, קצב בליית סלעי הסיליקאט גדל, וזה בתורו מפחית את ריכוז הפחמן הדו-חמצני ומוביל להורדת הטמפרטורה," מסביר החוקר.

אולם, מנגנון זה אינו בהכרח פועל כך בכוכבי הלכת ה אחרים. החוקרים עשו שימוש בהדמיות מחשב על מנת לבחון כיצד תנאים שונים משפיעים על תהליך הבלייה שם. לדוגמה, החוקרים מצאו כי אפילו באזורי אקלים צחיחים מאוד הבלייה עשויה להיות עוצמתית יותר מאשר על פני כדור הארץ אם התגובות הכימיות מתרחשות מהר מספיק. גם סוג הסלע משפיע על התהליך ועשוי להוביל לקצבי בלייה שונים מאוד, זאת לדברי החוקרים. צוות החוקרים מצא גם כי בטמפרטורות של כשבעים מ"צ, בניגוד לתפיסה המדעית הרווחת, קצבי הבלייה של סלעי סיליקאט עלולים להאט עם העלייה בטמפרטורות. "ממצא זה מראה כי עבור כוכבי לכת עם תנאי אקלים שונים מאוד מזה של כדור הארץ תהליך הבלייה עשוי ליטול תפקיד משמעותי מאוד," מוסיף ואומר החוקר הראשי. אם אסטרונומים ימצאו אי פעם עולם המאפשר קיום חיים עליו, הרי שסביר להניח שהוא יהיה באזור המכונה "אזור ישיב" (habitable zone). אזור זה הוא אותו אזור מסביב לכוכב שבתוכו הקרינה של השמש מאפשרת למים להיות במצב נוזלי. במערכת השמש אזור זה מצוי בין מאדים ונוגה. "לגיאוכימיה יש השפעה מעמיקה על היתכנות החיים בכוכבי לכת באזור הישיב", אומר החוקר הראשי.  

כפי שמעידים הממצאים של החוקרים, העלאת הטמפרטורות יכולה להפחית את קצב הבלייה ואת ההשפעה המאזנת שלה על כוכבי הלכת האחרים – מה שעשוי היה להיות עולם מיושב עלול להפוך במקום זאת לחממה של גיהינום.

כפי שמוסיף ומסביר החוקר הראשי: "הבנת תהליכים גיאוכימיים בתנאים שונים אינה רק חשובה על מנת להעריך את הפוטנציאל לחיים, אלא שהיא חיונית גם לשם איתור חיים. "רק אם נשיג הבנה טובה באשר לתהליכים גיאוכימיים בתנאים שונים, נוכל להסתמך על ביו-סמנים מתוך פעילות ביולוגית העשויים להוות רמזים אפשריים לקיומם של חיים (כמו גילוי החומר פוספין בכוכב הלכת נוגה בשנה שעברה)". 

הידיעה על המחקר

המאמר המלא

עוד בנושא באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן