يعتقد العلماء أن الشمس والأرض، منذ مليارات السنين عندما كانت كلاهما في مراحلها الأولى من الحياة، كانت تشهد نشاطًا شمسيًا أكثر كثافة مما هو عليه اليوم. قد تكون الانفجارات الشمسية القوية في تلك الفترة أثرت على الظروف التي سمحت بظهور الحياة وتطورها. تكشف الدراسات عن النجوم الشبيهة بالشمس في مراحلها المبكرة عن أن هذه النجوم تطلق توهجات أقوى بكثير من أي شيء سجلته شمسنا الحديثة.
إعادة بناء الانفجارات الشمسية القديمة
من المحتمل أن تكون الانفجارات الضخمة من الشمس المبكرة قد أثرت بشكل كبير على الغلاف الجوي للأرض والمريخ والزهرة. ومع ذلك، لا يزال الباحثون لا يفهمون بشكل كامل كيف تشبه هذه الانفجارات النجمية الانفجارات الشمسية الحديثة. في الوقت الذي تمكن العلماء من ملاحظة مكونات البلازما الباردة للانفجارات الشمسية من الأرض، فقد كان من الصعب بكثير اكتشاف الأحداث السريعة والعالية الطاقة المتوقعة في الماضي.
سعى فريق بحث دولي بقيادة كوسوكي نامكاتا من جامعة كيوتو لمعرفة ما إذا كانت النجوم الشابة الشبيهة بالشمس تولد انفجارات شمسية مشابهة لتلك الخاصة بشمسنا.
دراسة النجوم الشابة الشبيهة بالشمس
أجرى الفريق ملاحظات متزامنة في نطاق الأشعة فوق البنفسجية باستخدام تلسكوب هابل وملاحظات ضوئية من التلسكوبات الأرضية في اليابان وكوريا. كانت النجمة الشابة الشبيهة بالشمس EK Draconis هي موضوع الدراسة. قاس هابل الضوء فوق البنفسجي من البلازما شديدة الحرارة، بينما تعقبت المراصد الأرضية الغاز الهيدروجيني البارد عبر خط Hα. هذا النهج المنسق والمتعدد الأطوال الموجية مكن الفريق من التقاط الأجزاء الساخنة والباردة من الانفجار الشمسي أثناء حدوثه.
دليل على انفجار شمسي متعدد درجات الحرارة
كشفت الملاحظات عن أول دليل على الإطلاق لانفجار شمسي متعدد درجات الحرارة من EK Draconis. اكتشف الفريق أن البلازما المسخنة إلى حوالي 100,000 درجة كلفن تم طردها بسرعات تتراوح بين 300 إلى 550 كيلومترًا في الثانية. بعد حوالي عشر دقائق، تم إطلاق الغاز الأبرد، الذي تبلغ حرارته حوالي 10,000 درجة، بسرعة تبلغ حوالي 70 كيلومترًا في الثانية. حملت البلازما ذات درجات الحرارة العالية طاقة أكبر بكثير، مما يشير إلى أن الانفجارات الشمسية القوية والمتكررة في الماضي قد تكون أنتجت صدمات قوية وجسيمات نشطة قادرة على إعادة تشكيل أو تجريد الغلاف الجوي للكواكب المبكرة.
التأثيرات المحتملة على الحياة المبكرة
تدعم دراسات أخرى الفكرة القائلة بأن الأحداث الشمسية النشطة وجسيماتها الناتجة قد حفزت التفاعلات الكيميائية التي أنتجت الجزيئات الحيوية والغازات الدفيئة – المكونات الأساسية لدعم الحياة. يعمق هذا الاكتشاف فهمنا لكيفية قيام النشاط الشمسي بتهيئة الظروف البيئية اللازمة لظهور الحياة على الأرض المبكرة، وربما على كواكب أخرى أيضًا.
التعاون الدولي في البحث العلمي
أبرز العلماء أن نجاحهم اعتمد على التعاون العالمي والتنسيق الدقيق بين المراصد الفضائية والأرضية. وأعرب نامكاتا عن سعادته قائلاً: “كنا سعداء برؤية أنه، على الرغم من اختلاف دولنا، فإننا نشترك في نفس الهدف المتمثل في البحث عن الحقيقة من خلال العلم.”
الخاتمة
في الختام، تظهر هذه الدراسة الأهمية الكبيرة للتعاون العالمي في فهم الظواهر الكونية التي شكلت نشأة الحياة على الأرض. من خلال دراسة النجوم الشابة الشبيهة بالشمس، يمكن للعلماء إعادة بناء تاريخ الشمس وتأثيراتها على الكواكب المجاورة لها. إن فهم هذه العمليات يساعد في توضيح كيفية تشكل الظروف الملائمة للحياة في النظام الشمسي، وربما في أنظمة شمسية أخرى في الكون.