نجوم الأقزام الحمراء قد تحرم النباتات الفضائية من الضوء "الجيد" اللازم للتنفس

العالم - وكالة أنباء إخباري

نجوم الأقزام الحمراء: هل هي حقًا بيئات صالحة للحياة؟

تشكل النجوم القزمة الحمراء الغالبية العظمى من النجوم في مجرتنا، مما يجعلها مرشحًا رئيسيًا للبحث عن كواكب خارجية شبيهة بالأرض. ومع ذلك، فإن دراسة حديثة نشرت على موقع arXiv، قام بها جيوفاني كوفوني وأميديو بالبي، تلقي بظلال من الشك على هذه الفرضية، مشيرة إلى أن جودة الضوء المنبعث من هذه النجوم قد تكون غير كافية لدعم الحياة التي تعتمد على إنتاج الأكسجين.

يعتمد التحليل الجديد على مفهوم "الإكسرجي"، وهو مقياس لقدرة الإشعاع على القيام بعمل مفيد، أي جودة الطاقة الضوئية وليس فقط كميتها. تقليديًا، عند تحديد "المنطقة الصالحة للحياة" حول النجوم، يركز علماء الفلك على كمية الفوتونات في نطاق الضوء المرئي (400-700 نانومتر). لكن الدراسة تشير إلى أن هذه المقاييس قد تكون غير كافية.

يُعتبر فصل جزيئات الماء، وهي عملية أساسية في عملية التمثيل الضوئي لإنتاج الأكسجين، أحد أهم "الأعمال المفيدة" التي يقوم بها ضوء النجوم على الكواكب. تتطلب هذه العملية، المعروفة باسم "أكسدة الماء"، كمية كبيرة من الطاقة الحركية. وهنا تكمن المشكلة الرئيسية مع النجوم القزمة الحمراء.

تتميز النجوم القزمة الحمراء بأنها باردة نسبيًا، وينزاح ضوؤها نحو الأحمر، مما يعني أن معظم فوتوناتها تفتقر إلى الطاقة الكافية لشق الماء. وحتى الفوتونات التي تمتلك الطاقة الكافية، فإن نسبة أقل من طاقتها يمكن تحويلها إلى عمل كيميائي مفيد. هذه العوامل مجتمعة تقلل بشكل كبير من احتمالية نشوء حياة تعتمد على الأكسجين حول هذه النجوم. بالمقارنة، فإن الإكسرجي المتاح لدفع أكسدة الماء حول النجوم الشبيهة بالشمس أعلى بحوالي خمس مرات.

يجادل المؤلفون بأن "الحد الأحمر"، وهو أطول طول موجي للضوء قادر على دعم عملية التمثيل الضوئي، ليس قيمة ثابتة بل خاصية ناشئة تعتمد على طيف النجم، والغلاف الجوي للكوكب، والتفاعل الكيميائي المستهدف (مثل أكسدة الماء). بالنسبة للنجوم القزمة الحمراء، يقدر هذا الحد عند 0.95 ميكرومتر، مقارنة بحوالي 1.0 ميكرومتر للنجوم الشبيهة بالشمس. هذا يعني أن الحياة لا يمكنها ببساطة تعديل نطاقات امتصاصها الضوئي لتتكيف مع النجوم الأقل قوة.

بالإضافة إلى ذلك، هناك قلق آخر يتعلق بتطور الحياة. يمكن للبكتيريا اللاهوائية الاستفادة بكفاءة من الضوء تحت الأحمر. إذا سمح لها بالانتشار، فقد تتفوق على البكتيريا الهوائية، مما يمنع حدوث "حدث الأكسدة العظيم" الذي شهدته الأرض. بدون كميات وفيرة من الأكسجين في الغلاف الجوي، ستواجه الحياة متعددة الخلايا صعوبات جمة، وقد لا تتطور على الإطلاق.

بينما ترسم هذه النتائج صورة قاتمة، لا يستبعد الباحثون إمكانية وجود حياة تمامًا. تشير كفاءة الحياة على الأرض، التي تستخدم جزءًا صغيرًا من الحد الأقصى للطاقة الديناميكية الحرارية، إلى أن الحياة قد تكون قادرة على التكيف بطرق غير متوقعة. ومع ذلك، فإن الظروف المواتية للحياة حول الأقزام الحمراء قد تكون نادرة للغاية. وتقترح الدراسة أن البحث عن غابات فضائية غنية بالأكسجين قد يكون أكثر جدوى حول نجوم شبيهة بالشمس.

وكالة أنباء إخباري