گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
اندازه کره زمین اگر بزرگتر و شبیه به سیاره‌های دیگر منظومه شمسی بود چه اتفاقی رخ می‌داد؟ سیارات بزرگ را سوپر ارث می‌شناسند.
فضاپیمای کپلر ناسا برای حدود چهار سال در فضا معلق ماند تا به دانشمندان اطلاعات بیشتری درباره قسمتی از کهکشان، که کره زمین در آن قرار گرفته است، ارائه کند. این فضاپیما البته مجهز به تلسکوپی غول‌آسا است، به همین دلیل حین گشت‌زنی نگاهی به نقاط دور دست انداخت و حدود 150 هزار ستاره را طی ماموریتش مانیتور کرد. هدف اصلی، یافتن سیاره‌هایی هم اندازه کره زمین در دل یک منظومه شبیه به سیستم در بر دارنده سیاره آبی بود.
در این ماموریت نتایج شگفت‌آوری به دست آمد. ۱۰ میلیارد سیاره شبیه زمین فقط در کهکشان خودمان وجود دارد! با وجود یافتن سیاره‌هایی هم اندازه زمین، کپلر موفق شد سیاره‌هایی شبیه به آن با اندازه بسیار بزرگتر نیز پیدا کند. از آن‌ها به خاطر شباهت با سیاره ما اما داشتن ابعاد بسیار بزرگتر با عنوان سوپر ارث یاد می‌کنند.
کره‌های کشف شده به دست کپلر، سیاره خودمان را یادآور می‌شوند. آن‌ها صخره‌ای بوده و اندازه‌شان در مقایسه با غول‌های گازی، شبیه به مشتری، کمتر است، اما در مقایسه با کره زمین غول‌پیکر محسوب می‌شوند. فاصله سوپر ارث‌ها تا ستاره‌شان در منظومه کم بوده و اتمسفر نازکی دارند. اندازه برخی از آن‌ها 2 برابر و برخی دیگر 10 برابر خانه ما در کهکشان راه شیری است.
از آن جایی که تعداد زیادی سوپر ارث در کائنات وجود دارد، سوالی به ذهن دانشمندان خطور کرد؛ اگر اندازه کره زمین 2 الی 10 برابر سایز کنونی آن بود، چه اتفاقی رخ می‌داد؟
به عقیده میکی روزنتال (Mickey Rosenthal)، کاندیدای دکترا در رشته تحقیق روی شکل‌گیری سیارات در دانشگاه کالیفرنیا، ممکن بود کره زمین و دیگر سیاره‌های منظومه شمسی به این سمت حرکت کرده و حین تشکیل شدن، ابعاد بسیار بزرگتری کسب می‌کردند.
بدون در نظر گرفتن ابعاد کنونی کره زمین، به طور دقیق نمی‌توان مشخص کرد در صورت داشتن اندازه‌ای بسیار بزرگتر از وضعیت کنونی، چه رفتاری از خود بروز می‌داد و زندگی انسان‌ها روی آن چگونه بود. با این حال دانشمندان بر اساس یافته‌های زیادشان درباره سوپر ارث‌ها طی چند سال اخیر، موفق شدند مدل‌های خوب و نسبتا دقیقی از سیاره زمین بزرگ ایجاد کنند.
افزایش جاذبه با افزایش اندازه کره زمین
برای شروع باید بدانید در صورت بزرگتر بودن کره زمین، همه چیز کوچکتر می‌شد. انسان‌ها، کوه اورست و تک تک درختان داخل پارک‌های ملی در این شرایط ابعاد کوچکتری پیدا می‌کردند. اگر اندازه سیاره زمین را افزایش داده و در عین حال بقیه چیزها را یکسان نگه دارید، جاذبه افزایش پیدا خواهد کرد.
اگر ابعاد کره زمین دو برابر مقدار کنونی بود، وزنمان افزایش پیدا می‌کرد. دلیل آن، افزایش فشار جاذبه روی ما به خاطر چگال‌تر شدن سیاره و بیشتر شدن شعاع آن است. در این شرایط مقاومت در برابر جاذبه بسیار دشوارتر از وضعیت کنونی خواهد شد. یکی از محدودیت‌های افزایش جاذبه، کاهش توان انسان‌ها برای ساخت برج‌های بسیار بزرگ و بلند به شمار می‌رود.
داخل سیاره‌ای بزرگتر با میدان جاذبه قویتر، احتمال برخوردها نیز افزایش پیدا می‌کند. دلیل این اتفاق واضح است. جاذبه کره زمین بالاتر رفته و سیارک‌هایی که در صورت داشتن جاذبه کمتر از کنارش عبور می‌کردند را به سمت خود می‌کشاند. در نتیجه نگرانی دانشمندان درباره احتمال برخورد سیارک‌ها با کره زمین و نابودی حیات در یک بخش یا حتی سرتاسر سیاره، افزایش پیدا می‌کرد.
اگر اندازه کره زمین بسیار بیشتر از دو برابر کنونی، مثلا ده برابر، بود، تغییراتی اساسی در قسمت داخلی سیاره به وقوع می‌پیوست. هسته آهنی و روکش مایع آن حجمی ده برابر مقدار کنونی داشت. از طرفی شدت جاذبه در مقایسه با الان شدیدا افزایش پیدا می‌کرد و فشار روی سطح سیاره به شدت بالا بود. فشار زیاد، هسته از جنس آهن سیاره زمین را به سمت جامد شدن سوق می‌داد.
در حال حاضر، جریان‌های همرفت در هسته نسبتا مایع سیاره زمین سبب ایجاد میدان مغناطیسی آن می‌شود. اما اگر همین میزان مایع نیز وجود نداشت و تمام جامد بود، جریان همرفت متوقف شده و در پی آن، میدان مغناطیسی سیاره نیز ضعیف می‌شد یا حتی از بین می‌رفت. بدون وجود میدان مغناطیسی، زندگی روی سیاره آبی بسیار سخت است، چرا که در حکم لایه‌ای محافظ در برابر فضای ناپاک برای ما عمل می‌کند.
وقتی این لایه وجود ندارد، ذرات باردار در فضا معلق شده و طوفان‌های خورشیدی را سبب می‌شوند. این طوفان‌ها بعد از تشکیل در فضای اطراف سوپر ارث، به سمت آن سرازیر می‌شوند. این ذرات باردار با وجود داشتن ابعاد کوچک قادر به ایجاد مشکلات فراوانی هستند. به عنوان نمونه باید به شکستن DNA انسان و افزایش ابتلا به انواع سرطان اشاره کرد.
بزرگتر بودن هسته سیاره سبب می‌شود سیاره بسیار آتش‌فشانی‌تر از وضعیت کنونی کره زمین باشد. همینطور که شعاع سیاره افزایش پیدا می‌کند، انرژی بیشتری در دل سیاره ایجاد شده و از طرفی فرصت برای فرار کردن این انرژی به خاطر جاذبه زیاد کاهش پیدا می‌کند. در نتیجه کره زمین بیشتر از وضعیت کنونی با فعالیت‌های آتشفشانی مواجه می‌شد و کوه‌های آتشفشانی، در بازه‌هایی بسیار کوتاه‌تر فوران می‌کردند.
با تغییر اندازه کره زمین تکنوتیک‌های صفحه‌ای نیز وضعیت متفاوتی پیدا می‌کنند. البته در مقایسه با تغییراتی که تا اینجا بررسی کردیم، اثرات تاشی از تغییرات این صفحات کمتر واضح است. یک لایه بیرونی بزرگتر، دمای بیشتری دارد. این موضوع به افزایش جریان‌های همرفت قوی دامن زده و صفحه‌ها را بیشتر به سمت یکدیگر سوق می‌دهد. ممکن است تحت فشار زیاد، پوسته سیاره در هم تنیده شده و همه صفحه‌ها در یکدیگر ادغام شوند. در این شرایط دیگر چیزی تحت عنوان تکنوتیک‌های صفحه‌ای اصلا وجود نخواهد داشت.
سوپر ارث مکان مناسبی برای زندگی نیست!
بر اساس آن چه دانشمندان از مطالعه روی تعداد زیادی سوپر ارث کسب کرد‌ه‌اند، احتمالا زندگی روی سیاره آبی در صورت داشتن ابعاد به مراتب بزرگتر از اندازه کنونی، وجود نداشت.
فضاپیمای کپلر به خوبی می‌توانست سیاره‌های نزدیک به ستاره‌ها داخل یک منظومه خورشیدی را پیدا کند. برخی از آن‌ها فاصله بسیار کمتری به ستاره‌شان در مقایسه با فاصله زمین تا خورشید دارند. نکته اینجاست که طبق یافته‌های کنونی، فاصله اغلب سوپر ارث‌ها تا ستاره‌شان، به اندازه فاصله سیاره عطارد تا خورشید است!
برای مقایسه باید بدانید زمان گردش سیاره زمین به دور خورشید با قرارگیری در این فاصله به صد روز کاهش پیدا می‌کند. بر اساس گفته‌های محققان دانشگاه کالیفرنیا، در یک منظومه، در صورت کوچک بودن اندازه ستاره در مقایسه با ستاره منظومه شمسی ما، زندگی روی سیاره‌ای نزدیک به آن، به اندازه فاصله عطارد، امکان‌پذیر است. اما اگر سیاره آّبی را به جای عطار قرار بدهیم (با در نظر گرفتن ابعاد خورشید)، تمام آب آن تبخیر خواهد شد. از طرفی می‌دانیم آن چه سبب پیدایش حیات روی سیاره ما شده، آب است.
به شکلی عجیب، تعداد قابل توجهی از سوپر ارث‌های به مراتب بزرگتر از اندازه کره زمین آب زیادی روی سطحشان دارند. برخی از آن‌ها حتی شبیه به اوایل پیدایش کره زمین، تماما با آب پوشیده شده‌اند. گفتنی است بر اساس یافته‌های جدید دانشمندان، ۱.۵ میلیارد سال قبل، هیچ قاره‌ای وجود نداشت و سرتاسر سیاره زمین آب بود!
یک فرضیه این است که سوپر ارث‌های حاوی آب، ابتدا از قطعات یخی بسیار بزرگی تشکیل شده و سپس، به مرور زمان، به ستاره منظومه‌شان نزدیک شده‌اند. گرمای نور تابیده شده از ستاره سبب شده یخ روی سطحشان تبدیل به آب شود.
با این حال، احتمال عدم امکان سکونت در این دسته سیارات غول‌پیکر شبیه به زمین وجود دارد، چرا که اقیانوس‌های عمیق آن‌ها در لایه‌های یخی جامد و بزرگی فرو می‌ریزد. علت شکل‌گیری این یخ‌ها پایین بودن دما نیست، بلکه به خاطر فشار زیاد آب اقیانوس‌های بسیار عمیق تشکیل شده‌اند. این فشار ملکول‌های آب را وادار به قرارگیری در حالت جامد می‌کند.
این لایه یخی، امکان تعامل بین اتمسفر و بخش درونی کره زمین را سلب می‌کند، در نتیجه خبری از چرخه کربن در سوپر ارث‌ها نیست. مشکل دیگر قطع شدن ارتباط قسمت داخلی کره زمین با اتمسفر اطراف سطح آن، از بین رفتن امکان تبادل مواد معدنی است. این تبادل دمای کره زمین را در طولانی مدت مدیریت می‌کند. حداقل بر اساس سبک زندگی که انسان‌ها اکنون روی سیاره آبی دارند، زندگی در چنین وضعیتی امکان‌پذیر نیست.
دانشمندان بیشتر از پاسخ، درباره سوپر ارث‌ها سوال دارند. به عبارتی هنوز بخش زیادی از سوال‌های آن‌ها درباره سیاره‌های شبیبه به زمین اما دارای ابعاد بسیار بزرگتر بدون پاسخ مانده است.
