قد تنجو الأرض بالفعل من الموت الناري للشمس حيث تقلب دراسة جديدة توقعات عمرها عقود
لأجيال عديدة، اعتقد العلماء أنهم يعرفون بالضبط كيف ستموت الأرض. وفي غضون ما يقرب من خمسة مليارات سنة، بعد استنفاد وقود الهيدروجين الموجود في قلب الشمس، سوف تنتفخ الشمس متحولة إلى نجم أحمر عملاق وتتوسع في النهاية لدرجة أنها تبتلع الكواكب الداخلية. وبحسب معظم الدراسات السابقة، من المتوقع أن تكون الأرض من بين الضحايا. ومع ذلك، تشير دراسة جديدة إلى أن القصة قد لا تكون بهذه البساطة. وباستخدام نماذج محسنة للمد والجزر النجمية وتقديرات محدثة لمقدار الكتلة التي يمكن أن تفقدها الشمس المسنة، وجد الباحثون أن الأرض قد تنجو من التوسع النهائي للشمس بدلا من أن تبتلعها. يشير مؤلفو الدراسة إلى أنه “استنادًا إلى الوصفات المحدثة لتبديد المد والجزر، تنجو الأرض من مرحلتي RGB وAGB للشمس”. ومع ذلك، فإن التوصل إلى هذا الاستنتاج يتطلب إعادة النظر في أحد الجوانب الأكثر غموضًا في تطور الشمس في المستقبل. لماذا يعتبر التنبؤ بمصير الأرض أمرًا صعبًا؟ ظل السؤال — هل ستبتلع الشمس المحتضرة الأرض في نهاية المطاف، أم أنها تستطيع البقاء على قيد الحياة عن طريق الانجراف إلى مدار أوسع — ظل دون حل لسنوات عديدة، لأن قوتين قويتين تتنافسان مع تقدم عمر الشمس. فمن ناحية، يولد النجم المتوسع تفاعلات المد والجزر التي يمكن أن تسحب الكواكب إلى الداخل. ومن ناحية أخرى، تفقد الشمس كتلتها بسبب الرياح النجمية، مما يضعف قبضتها الجاذبية ويسمح لمدارات الكواكب بالانجراف نحو الخارج. لقد ثبت أن تحديد التأثير المهيمن أمر صعب لأن كلتا العمليتين تتضمنان فيزياء معقدة واجه العلماء صعوبة في صياغتها بدقة. ويشير مؤلفو الدراسة إلى أن “المصير المتوقع للأرض حساس للغاية لنموذج المد والجزر ومعدل فقدان الكتلة المفترض”. للتحقيق في المشكلة، قام مؤلفو الدراسة بمحاكاة التطور المستقبلي للنظام الشمسي باستخدام نماذج التطور النجمي الحديثة. وركز الفريق على ما سيحدث بعد أن تترك الشمس مرحلتها الحالية المستقرة وتدخل في مرحلتين رئيسيتين للتوسع. الأول هو مرحلة العملاق الأحمر، والتي خلالها سيزداد حجم الشمس بشكل كبير بعد نفاد الهيدروجين في قلبها. لاحقًا، بعد استهلاك وقود الهيليوم الخاص به، سيدخل مرحلة الفرع العملاق المقارب (AGB)، ليصبح أكبر ويطرح كميات هائلة من المواد في الفضاء. عند تلك النقطة، تبدأ قوتان متنافستان في تحديد مصير الكواكب. مع توسع الشمس، تتطور تفاعلات المد والجزر بين النجم والكواكب التي تدور حوله. تعمل هذه المد والجزر كالفرامل، حيث تستنزف الطاقة المدارية تدريجيًا وتسحب الكواكب بالقرب من النجم. وخلصت الدراسات السابقة بشكل عام إلى أن هذه العملية ستسحب الأرض في النهاية إلى الشمس. ومع ذلك، في الوقت نفسه، ستفقد الشمس الهرمة كميات هائلة من كتلتها بسبب الرياح النجمية. عندما يتخلص النجم من المواد، تضعف جاذبيته، مما يسمح لمدارات الكواكب بالتحرك نحو الخارج. وبالتالي، فإن التنبؤ بمستقبل الأرض يعتمد على تحديد التأثير الأقوى: السحب إلى الداخل من المد والجزر أو الدفع إلى الخارج الناجم عن فقدان الكتلة. نظرة جديدة على السنوات الأخيرة للشمس أعاد الباحثون النظر في المشكلة باستخدام نماذج مد وجزر أكثر تطوراً تم تطويرها على مدى الخمسة عشر عامًا الماضية. تشير هذه الحسابات المحدثة إلى أن النجوم العملاقة تبدد طاقة المد والجزر بكفاءة أقل مما أشارت إليه التقديرات السابقة. بعبارات بسيطة، قد تكون شمس المستقبل أقل فعالية في سحب الأرض إلى الداخل مما كان يعتقده العلماء سابقًا. قام الفريق أيضًا بفحص مقدار الكتلة التي من المحتمل أن تفقدها الشمس خلال مراحلها التطورية النهائية. ولتحسين تقديراتهم، قاموا بدراسة ملاحظات L2 Puppis، وهو نجم قريب من الشيخوخة غالبًا ما يوصف بأنه لمحة عن مستقبل الشمس. من خلال تحليل هذا التناظري النجمي، حصل الباحثون على قيود محدثة حول مدى سرعة النجوم الشبيهة بالشمس في التخلص من المواد قرب نهاية حياتها. وعندما جمع الباحثون بين فيزياء المد والجزر المنقحة مع التقديرات الحديثة لفقدان الكتلة، تغير الميزان بشكل كبير. وأظهرت عمليات المحاكاة التي أجروها أن مدار الأرض يمكن أن يتوسع بما يكفي ليظل خارج الحد الأقصى لحجم الشمس خلال مرحلتي العملاق الأحمر وAGB. نجا المريخ أيضًا في هذه السيناريوهات، بينما اجتاح النجم المتوسع باستمرار عطارد والزهرة. تشير النتائج إلى أن تأثيرات المد والجزر الأضعف من المتوقع، إلى جانب فقدان كتلة كبيرة من الشمس، يمكن أن تمنح الأرض فرصة لتجنب المصير الناري الذي تنبأت به العديد من الدراسات السابقة. ومع ذلك، هذا لا يعني أن الحياة سوف تزدهر أيضًا على الأرض بعد مليارات السنين. من المرجح أن يؤدي الإشعاع الشمسي المكثف في ذلك الوقت إلى جعل الكوكب غير صالح للسكن. المعنى الخفي وراء هذه النتائج تظهر الدراسة كيف يمكن للتحسينات في فيزياء النجوم أن تعيد تشكيل التنبؤات الخاصة بأنظمة الكواكب بأكملها. وبينما وجد علماء الفلك مؤخرًا دليلاً على أن النجوم الهرمة يمكن أن تبتلع الكواكب القريبة، يشير البحث الجديد إلى أن مصير الأرض قد يكون أقل يقينًا مما كان يُعتقد سابقًا. بدلًا من أن يكون محكومًا عليه بالتحول إلى الشمس، يمكن لكوكبنا البقاء على قيد الحياة إذا فقدت الشمس ما يكفي من الكتلة خلال مراحلها النهائية. ومع ذلك، يحذر الباحثون من أن النتيجة لا تزال غير مؤكدة. تعتمد نتائجهم بشكل كبير على مقدار الكتلة التي تطرحها الشمس خلال مرحلة الفرع العملاق المقارب، وهي كمية لا يزال من الصعب التنبؤ بها. وقال مؤلفو الدراسة: “في الوقت الحالي، لم يتم تحديد بقاء الأرض والنظام الشمسي الداخلي بشكل قوي ويعتمد بشكل حاسم على معالجة تبدد المد والجزر وفقدان الكتلة النجمية”. يمكن أن تساعد الملاحظات المستقبلية للنجوم المتطورة مثل L2 Puppis والنماذج المحسنة للمد والجزر النجمية في تضييق نطاق عدم اليقين. في الوقت الحالي، لا تضمن الدراسة بقاء الأرض. بل إنه يوضح أن أحد التنبؤات الأكثر شهرة في علم الفلك قد يحتاج إلى إعادة النظر. ونشرت الدراسة في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.
تم النشر: 2026-06-20 12:34:00
