يمكن لنسبية أينشتاين أن تعيد كتابة قاعدة رئيسية حول أنواع الكواكب الصالحة للحياة

قد توفر الكواكب المحيطة بالنجوم القزمة البيضاء منازل طويلة المدى حياة غريبة، لكنهم يعانون من مشكلة ارتفاع درجة الحرارة القاتلة. من سينقذهم؟ وفقا لبحث جديد، فإنه ليس سوى ألبرت أينشتاين.

الأقزام البيضاء هي البقايا المدمجة لنجوم ميتة تشبه الشمس. إنهم يتناثرون في الكون، مع درب التبانة وحدها موطن لمئات الملايين منهم. ولأنها يمكن أن تظل دافئة لمئات المليارات من السنين، فهي مكان مثير للاهتمام للغاية للبحث عن الحياة.

ومع ذلك، أشارت الأبحاث إلى أن الحياة ربما ستواجه وقتًا عصيبًا على كوكب يدور حول قزم أبيض. المنطقة الصالحة للسكن – المنطقة التي تكون فيها درجات الحرارة مناسبة لدعم وجود الماء السائل على سطح الكوكب – حول الأقزام البيضاء تمتد في مكان ما من عُشر إلى جزء من مائة من المسافة بين الأرض والشمس. وهذا أمر جيد، وإن كان غير مريح بعض الشيء، لكن المشكلة تأتي عندما لا يكون الكوكب وحيدًا.

إذا كان هناك كوكب آخر في النظام ولو في مكان قريب إلى حد ما، فإن تأثير جاذبيته الضعيف ولكن المستمر سوف يسحب العالم الداخلي إلى مدار إهليلجي للغاية. وبمجرد الوصول إلى هناك، سوف يتمدد ويضغط من حرارة المد والجزر. يحدث هذا في الأقمار الجليدية الخارجية النظام الشمسي، الذي يسيل تصميماتهم الداخلية. لكن بالنسبة لكوكب يدور حول قزم أبيض، فإن هذه العملية نفسها ستؤدي إلى تسخينه كثيرًا بحيث يصبح غير صالح للسكن على الإطلاق.

وقد وجدت الأبحاث السابقة أن هذا كان من السهل جدًا القيام به. حتى الانحراف البسيط عن مدار دائري تمامًا سيكون كافيًا لتدمير الكوكب.

لكن هذا البحث أخذ بعين الاعتبار الجاذبية النيوتونية فقط، وهي الصيغة البسيطة للجاذبية التي تشرح كل شيء بدءًا من حركة المقذوفات على الأرض وحتى مدارات معظم الكواكب حول الشمس. لكننا نعلم أن الجاذبية النيوتونية ليست دقيقة دائمًا، خاصة في المدارات القريبة حول النجوم الكثيفة. في نظامنا الشمسي، يدور مدار عطارد ببطء، أو يتقدم، حول الشمس، بطريقة لا تستطيع الجاذبية النيوتونية تفسيرها. إنجاز كبير لأينشتاين النظرية النسبية العامةالذي ينظر إلى الجاذبية على أنها نتيجة لتشوهات في الزمكان، كان بإمكانه تفسير مدار عطارد.

في ورقة جديدة نُشر في 30 سبتمبر على قاعدة بيانات ما قبل الطباعة arXiv، أجرى الباحثون تحليلًا أكثر دقة للكواكب التي تدور حول نجوم قزمة بيضاء، مع مراعاة تأثيرات النسبية العامة. في حين عرف الباحثون السابقون أن النسبية العامة كانت أكثر دقة، إلا أنها نظرية أكثر صعوبة في الاستخدام، وعادةً لا تنتج اختلافات كبيرة في حسابات مدار الكواكب.

لكن الباحثين وجدوا أن العلاج الأكثر دقة كشف عن نافذة أوسع بكثير من الصالحية للسكن مما كان يعتقد سابقا. وأوضح الباحثون أن ذلك يرجع إلى أن حركة مدار الكوكب الداخلي “تحميه” من الانجذاب إلى مسارات أكثر إهليلجية، وهو ما يمنع بدوره تسخين المد والجزر الجامح. (لم تتم مراجعة الورقة بعد من قبل النظراء).

هناك بعض الحالات التي يكون فيها تسخين المد والجزر أمرًا لا مفر منه، كما لو كان الكوكب المرافق كبيرًا جدًا أو قريبًا جدًا. ولكن بالنسبة لمجموعة واسعة من المجموعات، يظل الكوكب الداخلي في مداره على ما يرام.

وإذا تطورت حضارة فضائية على كوكب كهذا، فقد يكتشف هؤلاء الفضائيون النسبية العامة بأنفسهم – وإذا فعلوا ذلك، فيمكنهم شكر تلك الفيزياء على وجودهم.