התלקחויות על מהשמש עלולות לעורר חיים על ידי חימום כדור הארץ

סופת -על

איור האמן לסופת -על המתפרצת מהשמש. (אשראי תמונה: מרכז טיסות החלל גודארד של נאס'א/גנה דוברשטיין)



חיים על פני כדור הארץ עשויים להיות חייבים את קיומם לסופות עוצמתיות להפליא שפרצו על השמש מזמן, כך עולה ממחקר חדש.



התפרצויות שמש חזקות ותכופות יכולות להיות חימם את כדור הארץ מספיק כדי שהחיים ישתרשו , וגם סיפקה את האנרגיה החיונית הדרושה להפיכת מולקולות פשוטות לאבני הבניין המורכבות של החיים, כגון DNA, אמרו חוקרים.

האורגניזמים הראשונים התפתחו על כדור הארץ לפני כ -4 מיליארד שנים. עובדה זו תדהמה מדענים זה מכבר, כי באותם ימים השמש הייתה בהירה רק בכ -70 אחוזים כפי שהיא כיום. [ 7 תיאוריות על מוצא החיים ]



'זה אומר שכדור הארץ היה צריך להיות כדור קרח', אמר הסופר הראשי של המחקר ולדימיר איירפטיאן, מדען סולאר במרכז טיסות החלל גודארד בחברת נאס'א בגרינבלט, מרילנד. 'במקום זאת, עדויות גיאולוגיות אומרות שמדובר בכדור הארץ חם עם מים נוזליים. אנו קוראים לזה ה פרדוקס השמש הצעיר הקלוש . '

איור האמן לסופת -על המתפרצת מהשמש.(אשראי תמונה: מרכז טיסות החלל גודארד של נאס'א/גנה דוברשטיין)

ראה כיצד התלקחויות שמש, סערות שמש והתפרצויות ענק מהשמש פועלות באינפוגרפיקה זו של demokratija.eu. צפה כאן באינפוגרפיה של סערת השמש המלאה.



ראה כיצד התלקחויות שמש, סערות שמש והתפרצויות ענק מהשמש פועלות באינפוגרפיקה זו של demokratija.eu. צפה כאן באינפוגרפיה של סערת השמש המלאה .(אשראי תמונה: קארל טייט/demokratija.eu)

לאיירפטיאן ולעמיתיו יש הסבר לפרדוקס הזה. המדענים ניתחו תצפיות שנערכו על ידי טלסקופ החלל קפלר של נאס'א, שצוד אחר כוכבי לכת על ידי חיפוש אחר בהירות הזעירות שעולמות אלו גורמים לחציית פניהם של כוכבי המארח.

קפלר צפה בכוכבים דומים לשמש, אך צעירים בהרבה - בני כמה מיליוני שנים בלבד, בהשוואה ל -4.6 מיליארד שנים במשך השמש . נתוני קפלר מצביעים על כך שכוכבים דמויי שמש שזה עתה נולדו נוטים להיות פעילים במיוחד, מפוצצים התלקחויות (התפרצויות קרינה) ופליטות מסה העטרה (CME, שהם ענני פלזמה מחוממת-יתר) בתדירות גבוהה הרבה יותר מאשר עמיתיהם המבוגרים.



לדוגמה, השמש מפעילה כיום 'זיקורות על' רבות עוצמה אולי אחת למאה שנים. אבל הכוכבים הצעירים שקפלר צפה מתפרצים עם סופות מגה כאלה עד 10 פעמים ביום.

אם השמש הייתה פעילה באותה מידה בצעירותה, ההשפעות על כדור הארץ המוקדם היו דרמטיות, אמרו חברי צוות המחקר.

'המחקר החדש שלנו מראה שסערות סולאריות היו יכולות להיות מרכזיות בחימום כדור הארץ', אמר איירפטיאן.

רוב אפקט ההתחממות הזה היה עקיף, באמצעות שינויים בכימיה האטמוספרית. לפני ארבעה מיליארד שנים, האטמוספירה של כדור הארץ הורכבה מכ- 90 אחוז חנקן מולקולרי (שני אטומי חנקן מחוברים יחדיו). (כיום, החנקן המולקולרי מהווה כ -78 % מאוויר כדור הארץ.)

חלקיקים טעונים במהירות שהוצפו על ידי סערות שמש היו חודרים עמוק לאטמוספירה אז, כי השדה המגנטי של הכוכב-שמסיט את רוב החלקיקים כאלה כיום-היה חלש משמעותית, אמרו החוקרים. חלקיקים אלה של צלילה עמוקה היו שבורים רבים ממולקולות החנקן הכפול לאטומי חנקן בודדים, אשר בתורם היו מפצלים מולקולות פחמן דו חמצני אטמוספרי לפחמן חד חמצני וחמצן אטומי.

חלק גדול מהחנקן והחמצן הצפים החופשיים היו מתאחדים אז לחנקן חנקני-גז חממה חזק פי 300 מפחמן דו חמצני.

'מסתבר ששינוי הכימיה של האטמוספירה עשה את כל ההבדל לחיים על פני כדור הארץ', אמר איירפטיאן.

מכשירי CME הפוגעים ישירות בכדור הארץ יכולים לעורר סערות גיאומגנטיות עוצמתיות שיכולות להפריע לרשתות חשמל וניווט לוויני, כמו גם להגביר את תצוגות האורורה המדהימות הידועות בשם האורות הצפוניים והדרומיים.

כיום, האורחות מוגבלות בדרך כלל לקווי רוחב גבוהים, מכיוון שתעלות השדה המגנטי החזק של כדור הארץ הטעינו חלקיקי שמש לכיוון הקטבים. אולם מופעי האור היו דרמטיים ונפוצים יותר בתחילת ההיסטוריה של הפלנטה, בגלל סערות השמש החזקות יותר והשדה המגנטי החלש יותר, אמרו החוקרים.

תמונה זו, שצולמה על ידי נאס

'החישובים שלנו מראים שהייתם רואים אורורות לאורך כל הדרך בדרום קרוליינה', אמר איירפטיאן.

חלקיקי השמש שעפים במהירות היו גם מקור האנרגיה הדרוש להפיכת מולקולות פשוטות (שהיו בשפע בכדור הארץ המוקדם) לתרכובות אורגניות מסובכות כמו DNA ו- RNA, אמרו חברי צוות המחקר.

אך כל זה אינו מעיד על כך שסערות שמש טובות באופן חד משמעי לכל החיים. יותר מדי מגה-CME, למשל, עלולים לקרוע את האטמוספירה של כוכב הלכת, במיוחד אם לעולם הזה אין שדה מגנטי חזק.

'אנו רוצים לאסוף את כל המידע הזה ביחד - עד כמה כוכב הלכת קרוב לכוכב, עד כמה הכוכב נמרץ, כמה החוזק של המגנטוספירה של כוכב הלכת - על מנת לסייע בחיפוש אחר כוכבי לכת ראויים למגורים סביב כוכבים שלידנו ובכל הגלקסיה, 'כתב מחבר המחקר וויליאם דאנצ'י, החוקר הראשי של הפרויקט בנאס'א גודארד אותה אמירה .

'עבודה זו כוללת מדענים מתחומים רבים - אלה הלומדים את השמש, הכוכבים, כוכבי הלכת, כימיה וביולוגיה', הוסיף דאנצ'י. 'בעבודה משותפת נוכל ליצור תיאור מקיף של איך נראו ימיו הראשונים של כוכב הלכת הביתי, והיכן חיים עשויים להתקיים במקומות אחרים'.

המחקר החדש פורסם היום (23 במאי) בכתב העת מדעי הגיאוגרפיה של הטבע .

עקוב אחר מייק וול בטוויטר @michaeldwall ו Google+ . עקוב אחרינו @Spacedotcom , פייסבוק אוֹ Google+ . פורסם במקור ב- demokratija.eu .