ما الذي يمكن أن تقدمه المنطقة الصالحة للسكن في المجرة (GHZ)، وهي المنطقة التي يُفترض أنها قادرة على تطوير حياة معقدة، للعلماء في البحث عن النجوم المناسبة التي قد تستضيف كواكب صالحة للسكن؟

هذا هو السؤال الذي تسعى دراسة حديثة، تم قبولها للنشر في مجلة Astronomy & Astrophysics، إلى الإجابة عنه. أُجريت الدراسة بقيادة فريق بحثي دولي لاستكشاف العلاقة بين هجرة النجوم (stellar migration) والبحث عن كواكب صالحة للسكن داخل المجرة. من المتوقع أن تساعد هذه الدراسة العلماء على فهم أفضل للمعايير الفيزيائية الفلكية للبحث عن كواكب صالحة للسكن خارج الأرض وحتى الحياة كما نعرفها. نُشرت نتائج الدراسة على خادم الطباعة المسبقة arXiv.

في هذه الدراسة، استخدم الباحثون سلسلة من النماذج الحاسوبية لمحاكاة كيفية تأثير هجرة النجوم على موقع ومعايير GHZ. شملت النماذج سيناريوهات مع وبدون هجرة النجوم لتحديد الاحتمالات الإحصائية لتكوين كواكب صخرية شبيهة بالأرض حول النجوم في جميع أنحاء المجرة. كما استخدم الباحثون نموذجاً للتطور الكيميائي لتحديد تكوين وتطور مجرتنا، وخاصة سمكها.

في النهاية، وجد الباحثون أن هجرة النجوم تؤثر على تكوين الكواكب الصالحة للسكن في المناطق الخارجية للمجرة. وذلك لأن هجرة النجوم تؤدي إلى إعادة توزيع النجوم في جميع أنحاء المجرة. قدر الفريق البحثي أن هجرة النجوم تزيد من احتمالية تكوين النجوم لكواكب صالحة للسكن بخمسة أضعاف مقارنةً بالسيناريو بدون هجرة. علاوة على ذلك، اكتشف الفريق أن الكواكب العملاقة الغازية قد تؤثر على تكوين الكواكب الصخرية في المناطق الداخلية للمجرة.

يستند مفهوم GHZ إلى مفهوم المنطقة الصالحة للسكن حول النجوم (HZ)، وهي المسافة المحددة التي تدور فيها الكواكب حول النجوم بحيث يمكن أن يوجد الماء السائل على سطحها. تم اقتراح مفهوم GHZ لأول مرة في خمسينيات القرن العشرين. ومثل جميع المفاهيم العلمية، تطور مفهوم GHZ منذ اقتراحه لأول مرة في الثمانينيات، لكن الفكرة الأساسية تظل أن هذه المنطقة تتكون من عناصر ثقيلة (مثل الحديد والسيليكون والأكسجين) التي تشكل كواكب صخرية مثل الأرض.

كما أشارت الدراسة، لا يزال الحجم الدقيق لـ GHZ محل نقاش، لكن الإجماع العلمي هو أن GHZ لا توجد في مركز المجرة، حيث تحتوي هذه المنطقة على عدد لا يحصى من النوابت الفائقة والأحداث الفلكية الأخرى التي تحد من تكوين الكواكب الصالحة للسكن.

تشير الدراسة إلى أن وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) تستعد لعدة مهام تهدف إلى توسيع فهمنا لكيفية ومكان البحث عن الحياة خارج الأرض. على سبيل المثال، من المقرر إطلاق مهمة PLATO في ديسمبر 2026، والتي ستفحص مليون نجم لمراقبة وتأكيد الكواكب الخارجية التي تمر أمام نجومها (ظاهرة العبور)، وهي إحدى الطرق الأكثر شيوعاً لاكتشاف الكواكب الخارجية حتى الآن.

مهمة Ariel، المقرر إطلاقها في عام 2029، تهدف إلى رصد ما لا يقل عن 1000 كوكب خارجي مؤكد لفهم تركيبها الكيميائي والحراري بشكل أكبر. بدأت مهمة LIFE في عام 2017، وتهدف إلى دراسة أغلفة الكواكب الخارجية الصخرية لتحديد علامات الحياة المحتملة، أو ما يُعرف بـ "biomarkers".