المپياد جهاني فيزيك
 پيوندهاي المپياد فيزيك
 
 حیات و طوفان‌های خورشیدی
حیات و طوفان‌های خورشیدیزنگ تفريح فيزيك
شاید ابرشعله‌‌‌های خورشیدی با گرم کردن کره‌‌ی زمین، شکل‌گیری حیات را در این سیاره میسر کرده باشند.

 

 

نتایج تحقیقات تازه نشان می‌‌دهند که ممکن است شکل‌گیری حیات بر کره‌‌ی زمین مدیون طوفان‌‌‌های قدرتمندی باشد که در گذشته روی سطح خورشید به راه می‌‌افتادند. محققان معتقدند که فوران‌‌‌های قوی و مکرر خورشیدی در گذشته قادر بودند انرژی لازم را به کره‌‌ی زمین بدهند تا مولکول‌‌‌های ساده تبدیل به بلوک‌‌‌های پیچیده‌‌ی حیات شوند. دی ان ای یکی از این اشکال ضروری برای حیات است.
 
 
 
 
اولین موجودات زنده حدود چهار میلیارد سال قبل بر روی زمین پدید آمدند. این موضوع مدت‌‌‌ها برای دانشمندان تبدیل به یک معما شده بود، زیرا در آن دوره‌‌ی زمانی خورشید تنها ۷۰ درصد از نورانیت امروزی‌اش را داشته است. 
 
 
 
 
ولادمیر آراپتیان (Vladimir Airapetian)، محقق مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا (NASA's Goddard Space Flight Center)طی بیانیه‌ای اعلام کرد: «این درصد به ما می‌‌گوید که در آن دوره کره‌‌ی زمین یک توپ یخی بوده است. اما شواهد زمین‌شناسی نشان می‌‌دهند که در این زمان کره‌‌ی زمین گرم بوده و آب مایع در آن وجود داشته است. ما به این مسئله پارادوکس کاستی خورشید جوان (Faint Young Sun Paradox) می‌‌گوییم.»
 
اخیراً آراپتیان و همکارانش توضیحی برای این پارادوکس یافته‌اند. این فرضیه‌‌‌ها از داده‌‌‌های تلسکوپ فضایی کپلر (Kepler space telescope) به دست آمده اند. مأموریت این تلسکوپ فضایی شکار سیاره‌‌‌های فراخورشیدی هنگام گذر آن‌‌‌ها از مقابل ستاره‌‌ی مادرشان است. 
کپلر ستاره‌هایی را رصد کرد که مشابه خورشید هستند، اما سن آن‌‌‌ها کمتر از ستاره‌‌ی ما است. در حقیقت این ستاره‌‌‌ها شرایط ۴.۶ میلیارد سال قبل خورشید را دارند. داده‌‌‌های کپلر نشان می‌‌دهند که این ستاره‌‌‌های جوان بسیار فعال هستند. روی سطح آن‌‌‌ها ابرشعله‌‌‌های غول پیکر تولید می‌‌شوند و پرتاب مواد از تاجشان نیز صورت می‌‌گیرد (پرتاب پلاسماهای فوق العاده داغ). این ستاره‌‌‌ها در مقایسه با همتایان پیرترشان سطح بسیار فعال‌تری دارند. 
 
برای روشن‌تر شدن تفاوت، می‌‌توان گفت که روی سطح خورشید ما در این دوران، تقریباً هر صد سال یک بار یک ابرفوران بسیار قوی اتفاق می‌‌افتد. اما ستاره‌‌‌های جوانی که شرایط فیزیکیشان مشابه خورشید است، چنین فوران‌هایی را تا ده مرتبه در هر روز تجربه می‌‌کنند. اگر خورشید در ۴.۶ میلیارد سال قبل در چنین شرایطی به سر می‌‌برده، در نتیجه تأثیر فراگیری بر کره‌‌ی زمین داشته است. 
 
آراپتیان می‌‌گوید: «بررسی‌‌‌های تازه‌‌ی ما نشان می‌‌دهند که طوفان‌‌‌های خورشیدی می‌‌توانستند عامل گرمایش کره‌‌ی زمین باشند. البته این اثر بیشتر به صورت غیرمستقیم بوده است. احتمالاً چنین گرمایشی شیمی اتمسفر زمین را تغییر داده است.»
 
چهار میلیارد سال پیش، اتمسفر زمین حاوی ۹۰ درصد نیتروژن مولکولی بوده است(این مقدار هم اکنون به ۷۸ درصد کاهش یافته است). ذره‌‌‌های باردار پرشتاب که از طریق طوفان‌‌‌های خورشیدی به طرف جو زمین پرتاب می‌‌شدند، می‌‌توانستند به داخل جو نفوذ کنند. زیرا میدان مغناطیسی محافظ کره‌‌ی زمین که امروزه مانع ورود ذره‌‌‌های باردار به جو می‌‌شود، در آن زمان ضعیف‌تر بوده است. این ذره‌‌‌های باردار که قدرت نفوذپذیری بالایی دارند، وارد اتمسفر می‌‌شدند و نیتروژن‌‌‌های مولکولی را به اتم‌‌‌های نیتروژن می‌‌شکستند. از طرف دیگر مولکول‌‌‌های کربن دی اکسید نیز تبدیل به کربن مونو اکسید و اکسیژن اتمی می‌‌شدند. در پی این رخدادها نیتروژن اتمی و اکسیژن اتمی با هم ترکیب شده و مولکول نیتروژن اکسید را می‌‌ساختند. این مولکول یک گاز گلخانه‌ای است که توان حبس حرارتش ۳۰۰ برابر بیشتر از کربن دی اکسید است. 
 
 
 
 
آراپتیان می‌‌گوید: «محتمل است تغییر ساختار شیمیایی اتمسفر، منجر به شکل‌گیری حیات بر روی کره‌‌ی زمین شده باشد.»  پرتابه‌‌‌های پلاسمای تاج خورشیدی آنقدر قدرتمند هستند که اگر امروز به کره‌‌ی زمین برسند، می‌‌توانند شبکه‌‌‌های قدرتی و ماهواره‌‌‌های ناوبری را از کار بیندازند و شفق‌‌‌های قطبی بسیار روشنی را در مدارهای شمالی و جنوبی کره‌‌ی زمین ایجاد کنند. 
 
محققان معتقدند که انرژی حاصل از تغییر شیمیایی اتمسفر کره‌‌ی زمین می‌‌تواند منجر به این شود که مولکول‌‌‌های ساده که در ۴.۶ میلیارد سال قبل به وفور در سیاره‌‌ی ما یافت می‌‌شدند، تبدیل به اولین سلول‌‌‌های زیستی مانند DNA و RNA شوند. اگر این فرضیه صحیح باشد و شکل‌گیری حیات در زمین به این صورت باشد، پس می‌‌توانیم با نگاه کردن به ستاره‌‌‌های جوان مشابه خورشید، روند شکل‌گیری حیات را در سیاره‌‌‌های فراخورشیدی دوباره ببینیم. این امر نیاز به همکاری متخصصانی در حوزه‌‌‌های شیمی، زیست شناسی، خورشید و علوم سیاره‌‌‌های فراخورشیدی دارد. 
 
 
 
 
البته موضوع مطرح شده تنها یک فرضیه در کنار سایر فرضیاتی است که خاستگاه حیات را در سیاره‌‌ی زمین جستجو می‌‌کنند. هنوز به هیچ کدام از این فرضیه‌‌‌ها مهر تأیید زده نشده است. 
 

منبع:

 

منابع مفید:


 
 
1395/1/17لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 
 المپياد فيزيك

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد فيزيك
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  1151
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  1151