انفجار شمسي لنجم شاب يشبه شمسنا يقربنا من فهم نشأة الحياة على الأرض

في اكتشاف فلكي نوعي، رصد فريق من علماء الفلك في جامعة كيوتو انفجارًا شمسيًا ضخمًا صادرًا عن نجم شاب شبيه بشمسنا، كاشفين عنه كأول توثيق علمي لانفجار متعدد الحرارة يُظهر كيف يمكن للانفجارات الشمسية في بدايات النظام الشمسي أن تكون قد ساهمت في تشكيل الغلاف الجوي للأرض، وربما في نشأة الحياة عليها.

الدراسة الجديدة، التي نُفذت بتنسيق دولي بين اليابان وكوريا والولايات المتحدة، توفر ما يصفه الباحثون بأنه "نافذة زمنية" إلى الماضي من خلال نجم هو بمثابة صورة للشمس في سنواتها الأولى.

رصد أول انفجار شمسي هائل

يوضح الباحث الرئيسي كوسوكي ناميكاتا من جامعة كيوتو أن الفريق العلمي كان مدفوعًا برغبة في فهم كيف أثرت الانفجارات الشمسية الأولى على الأرض الناشئة.

 ولتحقيق ذلك استخدم الباحثون تلسكوب Hubble Space Telescope  الفضائي لمراقبة الأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن البلازما الساخنة، في حين تتبعت المراصد الأرضية في اليابان وكوريا الغاز الهيدروجيني البارد عبر خط Hα  البصري.

وقد اختير النجم الشاب المعروف باسم "إي كيه دراكونيس" EK Draconis كهدف للدراسة كونه أقرب نموذج تماثلي للشمس في مرحلة شبابها. 

وأظهرت عمليات الرصد المنسقة بين المراصد الفضائية والأرضية أول دليل علمي مباشر على حدوث انفجار شمسي هائل متعدد المستويات الحرارية، إذ تم تسجيل انبعاث لبلازما ساخنة بلغت حرارتها نحو 100 ألف كلفن، اندفعت إلى الفضاء بسرعات تراوحت بين 300 و550 كيلومترًا في الثانية، أي ما يعادل ما بين 670 ألفًا و1.2 مليون ميل في الساعة.  

 وبعد نحو عشر دقائق، لوحظت موجة ثانية من الغاز البارد نسبيًا بدرجة حرارة 10 آلاف كلفن وبسرعة 70 كيلومترًا في الثانية.

ويوضح التتابع الزمني بين الموجتين كيف كانت الشمس في مراحلها الأولى تطلق كميات هائلة من المادة والإشعاع، ما يؤدي إلى حدوث صدمات قوية تؤثر في أجواء الكواكب القريبة وتركيبتها الكيميائية، خاصة كوكب الأرض.  

تأثير الانفجارات الشمسية على الأرض

أظهرت النتائج أن مكونات البلازما عالية الحرارة حملت طاقة أكبر بكثير من المكونات الباردة، ما يشير إلى أن الانفجارات الشمسية في بدايات النظام الشمسي كانت أكثر قوة وتكرارًا مما نعرفه اليوم. 

ويرجح العلماء أن تلك الانفجارات القوية أنتجت موجات من الجسيمات عالية الطاقة التي تفاعلت مع الغلاف الجوي المبكر للأرض، مسببة صدمات مغناطيسية وموجات حرارية ساهمت في توليد تفاعلات كيميائية معقدة.

وتضيف الدراسة أن هذه التفاعلات ربما أنتجت جزيئات عضوية أساسية وغازات دفيئة ضرورية للحفاظ على درجة حرارة الأرض، ما جعلها بيئة مواتية لظهور الحياة لاحقًا.

 كما يشير الباحثون إلى أن هذه النتائج يمكن أن تفتح آفاقًا جديدة لفهم تطور الكواكب الأخرى المشابهة للأرض في مجرات مختلفة.

وشدد ناميكاتا على أن الإنجاز لم يكن ممكنًا لولا التعاون الدولي بين المراصد الأرضية والفضائية، مشيرًا إلى أن الفريق ضم خبراء من اليابان وكوريا والولايات المتحدة، الذين نجحوا عبر تنسيق دقيق في التقاط الانفجار لحظة حدوثه عبر أطوال موجية متعددة.

 وقال في تصريحه: "رغم اختلاف بلداننا، فإن أهدافنا البحثية واحدة: وهي السعي وراء الحقيقة باستخدام العلم".