בריאיון לאתר הידען מסביר האסטרוביולוג מהאוניברסיטה העברית שפרסם לאחרונה שני מאמרים כי מים נוזליים עשויים להתקיים גם מחוץ לאזור החיים הקלאסי – אזור זהבה – בצד האפל של כוכבי לכת או מתחת לקרח
שני מאמרים חדשים, העוסקים בדרכים שונות בשאלת התנאים לקיום חיים מחוץ לכדור הארץ, מציבים במרכז הדיון את הצורך לחשוב מחדש על גבולות "אזור החיים" סביב כוכבים. בריאיון ל"הידען" מסביר פרופ' עמרי ונדל, מדען בכיר במכון רקח לפיסיקה באוניברסיטה העברית בירושלים, כי המודלים החדשים מראים שמים נוזליים עשויים להתקיים גם בתנאים שנחשבו עד כה קיצוניים מדי – למשל בצדם האפל של כוכבי לכת בנעילת גאות או מתחת לשכבות קרח עבות – ולכן ייתכן שמספר העולמות הראויים לחיים גדול מכפי שהעריכו בעבר.
ונדל, מומחה לאסטרוביולוגיה ויו"ר האגודה הישראלית לאסטרוביולוגיה ותחילת החיים, עוסק בחקר התנאים הפיזיקליים המאפשרים הופעת חיים בכוכבי לכת מחוץ למערכת השמש. לדבריו, המחקר העדכני בתחום מערער על אחת ההנחות המרכזיות של האסטרונומיה הפלנטרית – ההגדרה הקלאסית של "אזור החיים".
אזור החיים, המכונה לעיתים גם "אזור זהבה" (Goldilocks zone), מוגדר כטווח המרחקים מכוכב שבו מים יכולים להתקיים במצב נוזלי על פני כוכב לכת. הכינוי נלקח מן הסיפור "זהבה ושלושת הדובים", משום שהתנאים באזור זה אינם חמים מדי ואינם קרים מדי – אלא "בדיוק מתאימים". במערכת השמש שלנו כדור הארץ נמצא כמעט במרכז האזור הזה, בעוד מאדים ונוגה מצויים סמוך לגבולותיו.
במשך שנים רבות שימש המושג כבסיס לחיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ, אולם לפי ונדל המציאות הפלנטרית מורכבת הרבה יותר.
לדבריו, "אזור החיים הוא מושג שימושי מאוד, אבל הוא פשטני. ברגע שמכניסים למודלים את הפיזיקה האמיתית של אטמוספרות, אוקיינוסים ומנגנוני פיזור חום, מתברר שכוכבי לכת יכולים לשמור על מים נוזליים גם מחוץ לטווח הקלאסי."
אחת הדוגמאות המרכזיות לכך היא כוכבי לכת הנמצאים במצב של נעילת גאות – מצב שבו צד אחד של כוכב הלכת פונה תמיד אל הכוכב שלו בעוד הצד השני מצוי בחשיכה מתמדת. מצב כזה נפוץ במיוחד סביב ננסים אדומים, שהם הכוכבים הנפוצים ביותר בגלקסיה.
במודלים מוקדמים חשבו שמצב כזה ייצור הבדלי טמפרטורה קיצוניים מדי: צד אחד חם מאוד והצד השני קפוא לחלוטין. אך מחקרים חדשים מצביעים על אפשרויות אחרות.
"אם לכוכב הלכת יש אטמוספרה מספקת או אוקיינוס עמוק," מסביר ונדל, "החום יכול להתפזר על פני כל הכדור. במקרים כאלה יכולים להיווצר אזורים מתונים, למשל ברצועת הדמדומים שבין היום ללילה, שבהם הטמפרטורה מאפשרת קיום מים נוזליים."
אפשרות נוספת היא קיום מים מתחת לשכבות קרח עבות. במקרים כאלה מקור האנרגיה אינו בהכרח קרינת הכוכב אלא חום פנימי של כוכב הלכת או חימום הנובע מכוחות גאות.
"אנחנו יודעים ממערכת השמש עצמה שאוקיינוסים יכולים להתקיים מתחת לקרח," אומר ונדל. "ירחים כמו אירופה ואנקלדוס מראים שהחיים אינם חייבים להופיע דווקא על פני השטח."
לגישה זו יש השלכות משמעותיות על החיפוש אחר חיים ביקום. במשך שנים התמקדו חוקרים בכוכבי לכת דמויי כדור הארץ הנמצאים במרחק דומה לשמש שלהם. אך אם תנאים מתאימים יכולים להתקיים גם בתרחישים אחרים, מספר העולמות הפוטנציאליים לחיים עשוי להיות גדול בהרבה.
לדברי ונדל, ההתפתחות המהירה של טלסקופים מתקדמים מאפשרת לבחון שאלות אלה באופן ישיר יותר מאי פעם.
"טלסקופ החלל ג'יימס ווב מאפשר לנו להתחיל למדוד את הרכב האטמוספרות של כוכבי לכת רחוקים," הוא אומר. "בעתיד נוכל לחפש סימנים למים, ואולי אפילו מולקולות שיכולות להעיד על פעילות ביולוגית."
עם זאת, הוא מדגיש כי הדרך לגילוי חיים עדיין ארוכה ומורכבת.
"אנחנו רק בתחילת הדרך," הוא אומר. "כל כמה שנים אנחנו מגלים עד כמה המערכות הפלנטריות מגוונות. הטבע כנראה יצירתי הרבה יותר מהמודלים הפשוטים שבנינו בתחילת הדרך."
לדבריו, ייתכן שהיקום מלא בעולמות שבהם מים נוזליים מתקיימים בדרכים שונות לחלוטין ממה שהורגלנו לחשוב.
"ייתכן מאוד שהטבע מצא דרכים לקיים מים נוזליים – ואולי גם חיים – בתנאים שלא העלינו על דעתנו," הוא מסכם.
למאמרים באסטרופיזיקל ג'ורנל:
- כוכבי לכת יכולים לשאת חיים גם מחוץ לאיזורים השמרנים
- כוכבי לכת חוץ־שמשיים מעבר לאזור החיים השמרני – חלק שני: שכיחותם
עוד בנושא באתר הידען:
