https://frosthead.com

איפה כל החייזרים? לקחת מחסה מקרינת היקום

המצוד אחר סימני חיים אינטליגנטים במקומות אחרים בקוסמוס היה שקט באופן מתסכל. אבל אולי הסיבה שהחייזרים לא מדברים היא מכיוון שהם נאלצו להתמודד עם מינון קרינה ברוטלי. אם מישהו שם בחוץ, יתכן שהוא מתגורר עמוק מתחת לאוקיאנוסים עצומים, מה שלא סביר שהם יבקשו לתקשר עם תושבי השטח.

תוכן קשור

  • האם נוכל לראות חייזרים זוהרים מכדור הארץ?
  • "כרובית" המארטינית המסתורית עשויה להיות הרמז האחרון לחיים זרים
  • היה "וואו!" איתות מחייזרים או משביט שביט?
  • טיול למאדים עלול להסב לך נזק מוחי

מניתוח חדש של התפתחות קוסמית עולה כי כוכבי לכת ביקום המוקדם טרקו בפרצי קרינה שגדלו אלפי עד מיליוני פעמים יותר מכפי שאי פעם התמודד כדור הארץ. הסיבה לכך היא כי חורים שחורים ויצירת כוכבים היו נמרצים יותר בתקופות האלה, וכל מה ביקום היה גם קרוב הרבה יותר זה לזה, מה שמאפשר מינון צפוף יותר של קרינה ממה שעומדים בפני כוכבי לכת כיום.

"אנחנו חיים בתקופה רגועה ביקום", אומר פול מייסון מאוניברסיטת ניו מקסיקו. "העבר היה הרבה יותר אלים, במיוחד בטווח הקצר."

מייסון עבד עם פיטר בירמן ממכון מקס פלאנק לאסטרונומיה ברדיו בגרמניה כדי להבין כיצד קרינה מבפנים ומבחוץ של גלקסיות יכולה להשפיע על התפתחות החיים. הם גילו כי החיים על משטחי כוכבי הלכת היו מתקשים להשתלט על המחצית הראשונה של חיי היקום של 13.8 מיליארד שנה.

כדי להגיע לסיכומם, הזוג הוליך מחדש את היקום המתרחב כדי להבין טוב יותר את ההשפעה שיכולה להיות לשכונות גלקטיות צפופות יותר של פעם זו על זו. הם בדקו גם את התפקיד שייתכן שהשדה המגנטי של שביל החלב מילא על החיים בגלקסיה הביתית שלנו. מייסון הציג את התוצאות מוקדם יותר החודש בפגישה 227 של האגודה האמריקאית לאסטרונומיה בקיסימי, פלורידה.

חלק מהאזורים המסוכנים ביותר לחיים בכל התקופות הם אלה עם היווצרות כוכבים תכופה, כמו מרכז הגלקסיה. הסיבה לכך היא שמקום בו נולדים כוכבים הם גם מתים. כאשר מקרי מוות אלו נובעים מסופרנובות אלימות, ניתן לכפות פלנטות סמוכות בקרינה או להפשיט את אטמוספרות המגן שלהם, ולחשוף את חיי השטח לקרינה עוד יותר מכוכבים ומקורות קוסמיים אחרים.

היווצרות כוכבים היא סוגיה מתמשכת בגלקסיות, אך לטענת מייסון, שתי לידות הכוכבים והן מותם הנפיץ התרחשו במהירות רבה יותר בשנים הראשונות של שביל החלב.

"לאורך כל תולדות הגלקסיה אנו רואים שהיוו הרבה כוכב, בעיקר בעבר", אומר מייסון.

מרכזים גלקטיים גם גורמים שכנים רעים מכיוון שרובם מכילים חורים שחורים סופר-מסיביים. החורים השחורים האלה ניזונים לרוב באופן פעיל, מה שמאבד את הקרינה הפוגעת לעבר כל כוכבי לכת סמוכים. בעוד שהחור השחור המרכזי של שביל החלב אינו פעיל כיום, מייסון אומר שיש סיכוי טוב שהיה בעבר.

אפילו אז, פרברי הגלקסיות, בהן היווצרות הכוכבים רגועים ושום חורים שחורים סופר-מסיביים לא שוכנים, אולי לא היו בטוחים כמו שחשבו פעם. שביל החלב וגלקסיות אחרות יש שדות מגנטיים חלשים משל עצמם. ולדברי הפיזיקאי גלניס פאראר מאוניברסיטת ניו יורק, בעוד שהמקור העיקרי לשדה המגנטי של שביל החלב נותר בגדר תעלומה, השפעותיו יכולות להיות מועילות ומזיקות גם להתפתחות החיים.

לדוגמה, חלקיקים טעונים מסופרנובות וחורים שחורים סופר-מסיביים יכולים לקיים אינטראקציה עם השדה המגנטי הגלקטי, ואז יפיץ את הקרניים המזיקות. קרניים קוסמיות יכולות לשרוד בשדה במשך 10 מיליון שנים, מוסיף מייסון, מה שמאפשר להם זמן רב להסתובב בקצוות החיצוניים של הגלקסיה.

"אתה יכול להיות רחוק מהמרכז ועדיין להיות מושפע ממה שקורה במרכז", אומר מייסון. בסך הכל, רמות הקרינה במחצית הראשונה של חיי היקום יכולות להיות גבוהות פי אלף בגלקסיות שלו, אך קוצים מהמרכזים הגלקטיים שכן החורים השחורים המרכזיים שהוזנו יכולים להגיע לגובה של פי 10 מיליון, מה שמספק דרמטי גידול שיכול להיות רע לחיים מבוססי שטח.

מייסון, "עבור כל גלקסיה מסוימת ביקום, ההתפרצויות של המרכז הגלקטי שלה היו ככל הנראה המקורות המזיקים ביותר לקרניים קוסמיות".

אם החיים התפתחו מתחת לאוקיאנוס או מתחת לאדמה, הם יכולים להיות מוגנים מפני הקרינה או חלקם. עם זאת, מייסון מציין כי הדרך לעבר חברות מורכבות בכדור הארץ חייבה חיים העוברים מהים ליבשה. יתכן שחברות זרות יכולות להתקיים מתחת לאוקיינוסים של כוכבי לכת אחרים, אם כי למצוא סימנים אליהם עם הטכנולוגיה של ימינו יהיה קשה ביותר.

רמז לחדשות הטובות מגיע מאשכולות כדוריים, קבוצות של כוכבים כבולים בכבידה המובילים גלקסיות. שביל החלב יש יותר מ -150 מלוויינים אלה, בעוד שגלקסיות גדולות יותר יכולות להכיל מאות ואף אלפים.

globular-cluster.jpg טלסקופ החלל האבל תפס את הדימוי הזה אם האשכול הכדורי 47 טוקאנה, שנמצא במרחק 16, 700 שנות אור ממנו. (NASA, ESA ומורשת האבל (STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration)

כוכבים באשכולות אלו נוטים להיווצר בערך באותו הזמן, בתוך קומץ דורות בלבד. אלה שמתפוצצים בסופרנובות מתים די מהר ומשאירים אחריהם אחים ארוכי שנים שיש להם המון זמן לבנות כוכבי לכת שיהיו נקיים ממרחצאות קרינה קבועים.

מספר פיסות מחקריות ראו באשכולות כדוריים כשכונות אפשריות לכל החיים. בעוד שחלק מהמדענים מציעים שכוכבים באשכולות אלה יחסרו את החומר הדרוש לבניית כוכבי לכת, חוקרים אחרים מצביעים על כמה מכוכבי הלכת המגוונים שנמצאו עד כה על ידי טלסקופ החלל קפלר של נאס"א, אשר נוצרו על אף מחסור בחומרים אלה בכוכבים המארחים שלהם.

מלבד קרינת סופרנובות מופחתת, צפיפות הכוכבים הגבוהה בצבירים כדוריים פירושה שלרוב הכוכבים שכנים שוכנים קרוב יותר לשמש המבודדת יחסית שלנו, ומאפשרת סיכויים גדולים יותר לנסוע ותקשורת בין כוכבים.

בהתבסס על קצב ההתפשטות הקוסמית, מייסון מציע שהיקום היה מגיע למצב החיובי ביותר לכל החיים לא יותר מ- 7 עד 9 מיליארד שנה אחרי המפץ הגדול. מאותו נקודה, יתכנו "כיסי הרגלים" - אזורים ידידותיים לחיות שעלולים להימנע ממקורות מקומיים לקרינה קוסמית.

בחיפוש אחר הכיסים הללו, אשכולות כדוריים עשויים להיות מקומות טובים אפילו יותר לסרוק מאשר גלקסיות, אומר מייסון: "לאשכולים כדוריים יש יתרון, עם כמה אזהרות."

עם זאת, אפילו אשכולות אלה עשויים שלא לחמוק לחלוטין מסכנת הקרינה. בזמן שהם מקיפים את גלקסיות האב שלהם, הם עשויים לעבור קרוב או אפילו דרך המטוס הגלקסי. אפילו המפגש הקצר הזה יכול לחשוף כוכבי לכת באשכולות לדוקרנים תקופתיים בקרניים קוסמיות. הם גם היו מתקשרים, לפחות בקצרה, עם השדה המגנטי של גלקסיית האם שלהם, מה שאומר שהם יכולים להיחשף לכל קרינה שנלכדת בפנים.

קרניים קוסמיות בעלות אנרגיה גבוהה ממרכזי הגלקסיות האחרות, כמו גם התפרצויות קרני גאמא אניגמטיות, יכלו לשיר כוכבי לכת גם בתוך אשכולות כדוריים. זו הייתה בעיה משמעותית יותר בעבר, מכיוון שגלקסיות היו מונחות פעם אחת הרבה יותר קרובות מכפי שהן עושות היום, מה שהופך מפגשים עם גלקסיות אחרות לעיתים תכופות יותר.

אירועי הקרינה החיצוניים הללו יהיו נדירים יותר אך חזקים בהרבה. לדברי ג'רמי ווב, עמית פוסט-דוקטורט באוניברסיטת אינדיאנה, לאשכולים כדוריים חסרים שדות מגנטיים משל עצמם. המשמעות היא שאין להם מגן אפילו מפני הקרניים הקוסמיות הפחות מסוכנות שמטילות שכניהם. ובעוד שהשדה המגנטי של גלקסיית השותפים של האשכול יכול לסייע בהטיה של חלק מהקרניים החלשות יותר, מייסון אומר שהחזקה שבהם עדיין הייתה מצליחה לחדור.

"אין מקום להסתתר", אומר מייסון. "אפילו באשכול כדורי אינך יכול להסתתר מפני אלה."

איפה כל החייזרים? לקחת מחסה מקרינת היקום