ليس هناك كوكب بديل عن الأرض

منذ عام 1992، اكتشف علماء الفلك ما يقرب من 5000 كوكب خارجي، ويقدّرون أن مجرتنا وحدها تحتوي على مليارات ومليارات الكواكب الأخرى. بالنظر إلى هذه الإحصائيات، قد نعتقد أن هناك كوكب آخر شبيه بالأرض على بعد بعض السنوات الضوئية في انتظار اكتشافه على يد البشر المغامرين. قد يحتوي هذا الكوكب على قارات يمكننا العيش عليها، وقد يمتلك غلافاً جوياً يسمح لنا بالتنفس، وماءً يمكننا شربه، وطعاماً يمكننا جمعه. كل هذا على افتراض أننا سنطوّر في المستقبل «محرّكات حني الزمكان» التي ستمكّننا من السفر بسرعة أكبر من سرعة الضوء.

الكوكب الاحتياطي: فكرة تداعب مخيلة البشر وغذتها السينما

هذا الكوكب الافتراضي له اسم: «الكوكب الاحتياطي»، وهو يمثّل خطة احتياطية، سواءً كانت حقيقية أو فلسفية، تنقذنا عندما يصبح كوكبنا غير مناسب لإيواء الحياة. ظهرت أشباه هذا الكوكب منذ زمن في روايات الخيال العلمي، وهي تبين الطريقة التي يتخيّل فيها البشر هذه المواطن البعيدة، أحياناً بشكل غير واعٍ. تقول «ليسا ميسيري»، عالمة الأنثروبولوجيا في جامعة ييل، ومؤلفة كتاب «استيطان الفضاء الخارجي»: «لا نفكر حتى في حقيقة أن أحداث فيلم مثل 'حرب النجوم' تقع على كواكب خارجية». ففي النهاية، سبق إنتاج فيلم «أمل جديد» (الجزء الأول من سلسلة أفلام حرب النجوم) اكتشاف أي كواكب خارجية بـ 15 عاماً.

مع ذلك، هناك فرق كبير بين الطريقة التي يتصوّر بها العلماء العوالم الأخرى، والمخيلة الحية لعوام الناس. تظل تفاصيل الكواكب الحقيقية غامضة، فالتلسكوبات قادرة فقط على تحديد أحجامها، وكتلها، وأبعادها عن نجومها المضيفة، ودرجات حرارتها التقريبية، وفي ظروف معينة، بعض الجزيئات التي تعوم في أغلفتها الجوية. العلماء ليسوا متأكدين ما هو عدد الكواكب المرشحة لتكون الكوكب الاحتياطي للبشر، أو ما إذا كان أي منها يشبه الأرض على الإطلاق.

سيساعد تلسكوب «جيمس ويب الفضائي»، والذي انطلق يوم 25 ديسمبر/كانون الأول 2021، في سد هذه الفجوة (قليلاً)، وستمنح مرآته الكبيرة وأدواته الباحثين نظرة أعمق على الكواكب البعيدة. لكن في المخيلة العامة، قد تمتلك الكواكب دائماً ميزات خاصة، كما أنها تكون واعدة أكثر مما يمكننا تصوّره علمياً، ويرجع ذلك جزئياً إلى التاريخ الطويل للخيال العلمي في تطوير ميّزات هذه الكواكب.

الخيال العلمي قبل الحقيقة العلمية

مُثلت الكواكب لزمن طويل على أنها الوجهات الأخيرة لـ «الرحلات غير العادية». تقول «آنا كليمشينسكايا»، الباحثة في الخيال العلمي في جامعة شيكاغو: «كنا 'نكتشف' ما يسمى بالعالم الجديد، كل هذه النباتات والحيوانات والأشياء الرائعة التي أُعيدت إلى أوروبا». بحلول القرن الثامن عشر، بدأ الكتّاب في تخيل تطبيق نفس الأمر خارج الأرض، في كواكب مختلفة يمكن أن يعيش فيها سكان الأرض. تخيّل الكتاب من المدارس الفكرية السياسية والاجتماعية التجريبية قُبيل عصر التنوير الطرق التي يمكن أن تجعل حياة البشر مختلفة: أصبحت العوالم الأخرى وسائلاً تُستغل في الصراعات السياسية. تقول كليمشينسكايا: «ما هي الطرق الأخرى التي يمكننا من خلالها بناء مجتمع على هذه الكواكب؟»، وتضيف: «كيف يمكن أن تكون المدينة الفاضلة؟»

كان هذا الشكل من الكتابة نوعاً من الخيال العلمي البدائي. أخذ الخيال العلمي الحقيقي، كما نعرفه اليوم، شكله في القرن التاسع عشر، حين أصبح العلم نفسه شائعاً لدى العامة، وأصبحت البلدان صناعية، وأصبحت نظرية التطور مقبولة على نطاق واسع، وتعلمنا أن كوكب الأرض قديمٌ جداً وكان يأوي ديناصورات من قبل. تسرّبت التكهنات الصارمة علمياً إلى الأدب، وأنتجت، وفقاً لكليمشينسكايا، «هذا الشكل الجديد لسرد القصص الذي كان قائماً على إحساس جديد بسلطة الإنسانية على هذا العالم»، وعوالم أخرى.

مع ذلك، في أوائل القرن العشرين وحتى منتصفه وحتى يومنا هذا، كانت العديد من الكواكب الخيالية شبيهة بالأرض، إنها ما تسميه «كاثرين بوس»، الباحثة في الخيال العلمي من جامعة شيكاغو «الكواكب غير البيئية»، والتي تشمل فقط جانباً أو جانبين من العالم الحقيقي. كرة أرضية مصنوعة من المطاط فقط، أو كوكب صحراوي، أو كوكب تسكنه النساء فقط. لم يبتدع الكتاب هذه الخصائص لسبب مادي أو تقني. ابتُكرت الكواكب، مثل تلك التي تعتبر الوجهات النهائية للرحلات غير العادية، لتحتوي على ميزات تكهّنية.

كوكب احتياطي بديل للأرض — كوكب «كابا أندروميدا بي»، أو «المشتري الفائق»، أكبر بنحو 13 مرة من كوكب المشتري. حقوق الصورة: مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا/ إس. ويسنغر.

رصدنا كواكب خارجية لكن بقينا أسرى مشاهدنا الأرضية

وفقاً لبوس، حدث تغيّر كبير في الكتابات الأدبية عندما نشر المؤلف «هال كليمينت ستابز»، والذي كان اسمه الأدبي «هال كليمينت»، روايته بعنوان «مهمة للجاذبية» عام 1954. يتخيّل كليمينت في هذه الرواية المتسلسلة كوكباً تصل فيه قوة الجاذبية إلى 700 ضعف قوة نظيرتها على الأرض. هذا الكوكب بارد وسريع الدوران ومليء بالميثان السائل، ولكن سكانه من المخلوقات الفضائية تكيّفوا مع هذه الظروف. تدور الحبكة حول محاولات الشخصيات فهم الطقس والجيولوجيا والغلاف الجوي والجاذبية في هذا الكوكب. تنقذهم التحقيقات العقلانية التي يقومون بها من مآزق حقيقية. تقول بوس: «تجمع الإجابات دائماً بين التخصصات العلمية المختلفة».

أظهر عمل ستابز أيضاً كيفية بناء كوكب من الصفر وجعل القراء يختبرونه كعالم كامل. أعطت أعماله، والأعمال الأدبية التي تلته، البشر إحساساً بأن عالمنا ليس الكرة الأرضية الوحيدة الموجودة، وأن الكواكب الأخرى الشبيهة بها يمكن أن تكون صالحة لإيواء الحياة بمساعدة العلم، حتى لو لم تكن مثل الأرض تماماً.

مع ذلك، يمكن القول إن الخيال العلمي المرئي كان له تأثير أقوى على كيفية تفكير عوام الناس فيما قد يعنيه «كوكب خارجي شبيه بالأرض». تبث فينا عوالم من فيلم «رحلة النجوم» (Star Trek)، على سبيل المثال، أفكاراً حول مظهر الكواكب الخارجية، ما جعل الصور المرئية تتسرّب لا شعورياً إلى المفاهيم المجتمعية.

لكن التصورات الناتجة تكون اعتباطية إلى حد ما. مثلاً، تميل العوالم في فيلم رحلة النجوم إلى أن تبدو مثل المنطقة المحيطة بمدينة لوس أنجلس، ولكن ليس لأن الكواكب الخارجية تشبه على الأرجح هذه المدينة. تقول كليمشينسكايا: «لم يكن لدى مطوري المسلسل الكثير من المال، لذلك خرجوا واستمدوا أفكارهم مما كان حولهم». بينما تم تصوير مسلسل «بوابة النجوم» (Stargate) في كولومبيا البريطانية، لذا تبدو كل الكواكب مثل مدينة فانكوفر.

عدد الأجرام السماوية التي تشبه مدناً في أميركا الشمالية والموجودة في المخيلة العامة مضلل أيضاً. تقول «كايتلين راسموسن»، عالمة الفلك في جامعة ميشيغان، والتي تبحث في الكواكب الخارجية: «يشاهد الناس فيلم رحلة النجوم، ويقولون 'يفترض أن تحتوي المجرة على الكثير من الكواكب الصالحة للعيش'».

تبدو هذه الكواكب مغرية بشكل خاص الآن، مع مواجهة الأرض للقضايا الوجودية، من تغير المناخ إلى الأسلحة النووية. تقول راسموسن: «إنه أمر جذاب بشكل خاص أن نعتقد بوجود عالم آخر لم يفسده البشر تماماً». يمكن لفكرة وجود مثل هذا العالم أن تمثّل كوكباً احتياطياً فلسفياً، أي، مهرباً تخيّلياً، إن لم يكن خطة هروب واقعية.

لكن تعبير «الكثير من الكواكب» قد لا يكون مناسباً لوصف الكواكب الاحتياطية غير الخيالية. تقول راسموسن: «الحقيقة هي أننا لا نعرف»، وتضيف: «لم نعثر على أي كواكب شبيهة بالأرض في محيط مجموعتنا الشمسية حتى الآن. من الممكن أن نتمكن من ذلك في المستقبل، لكن مجال صلاحية هذه الكواكب للسكن ضيّق جداً».

كوكب في المنطقة الصالحة للحياة وليس أرضٌ أخرى!

من السهل نسيان هذه الندرة ، أو عدم معرفتها أبداً، عندما تروج المقالات الإخبارية بشكل متكرر لاكتشاف كواكب «بحجم الأرض» أو تلك الموجودة في «المنطقة الصالحة للعيش». تبدو هذه المصطلحات إلى حد كبير مثل «كواكب شبيهة بالأرض» و«صالحة لإيواء الحياة»، مثل تلك التي نسمعها في الأفلام. لكن علماء الفلك يقصدون ببساطة أن الكوكب عالم غير غازي حيث يمكن أن توجد المياه السائلة. لكن هذه الكواكب مجهولة إلى حد كبير، إذ أن صورها غير واضحة.

يمكن للعلماء أن يميزوا السمات الأساسية لهذه الكواكب، مثل أقطارها وكتلها وأبعادها عن نجومها، ودرجات حرارتها التقريبية. ويستطيع العلماء باستخدام الأدوات الحديثة، مثل تلسكوب هابل أو تلسكوب المرصد الأوروبي الجنوبي الذي يبلغ قطر عدسته 3.6 متراً، والمطياف «الباحث عن الكواكب ذي السرعة الشعاعية عالية الدقة» التابع له، تحديد مدى وفرة بعض الجزيئات في الأغلفة الجوية لهذه الكواكب، ولكن فقط تلك الكبيرة والتي تكون قريبة من نجومها.

عندما نفكّر بالكواكب الأخرى، فنحن نكون في الحقيقة نفكّر بالأرض.

كاثرين بوس، باحثة في الخيال العلمي.

كيف يتم اكتشاف وجود الكواكب حول نجوم أخرى؟

عندما يمر كوكب أمام نجمه، بالنظر إليه من الأرض، فإنه يحجب كمية صغيرة من ضوء هذا النجم، مثل البعوضة التي تطير أمام فانوس. (غالباً ما يكون هذا هو ما يكشف عن وجوده في المقام الأول). يمكن لضوء النجم الذي يمر عبر الغلاف الجوي للكوكب أن يكشف ما بداخل الغلاف الجوي. تحجب وترشّح الأجرام السماوية الأكبر التي تدور في مدارات قريبة ضوء نجومها بشكل أكبر، من حيث النسبة، ما يجعل اكتشافها أسهل. تقول راسموسن: «على مدى السنوات العشر القادمة، سنبدأ في رصد الكواكب الأصغر التي لا تزال حارة جداً لتكون في المنطقة الصالحة للعيش». لكن هذا لا يعني أننا سنتمكّن من معرفة طبيعة هذه الكواكب تماماً، وما إذا كانت تتمتع بظروف تسمح ببقاء أشكال الحياة.

مع ذلك، فإن هواة الخيال العلمي ليسوا وحدهم المهتمين بتخيل وإيجاد الأجرام السماوية الشبيهة بالأرض. لا يُحفّز علماء الفلك كثيراً بالبحث عن كوكب احتياطي، بل بإمكانية فهم مكانة كوكبنا في الكون الواسع، وبالتالي مكاننا فيه.

تفكير مختلف حيال موقعنا في الكون

يتعامل الأشخاص المختلفون مع المسائل الوجودية بطرق مختلفة. قد يلجأ الشخص المتدين إلى الكتب المقدسة، والفيلسوف إلى المسلمات. بالنسبة لعالم الفلك، يصبح السؤال: «هل كوكبنا مثل أي كوكب آخر في الكون؟» حسب قول ميسيري. تتطلب الإجابة معرفة ما إذا كانت الأرض فريدة من نوعها أو عادية أو بين بين، وذلك لفهم ما إذا كنا نحن والظروف التي تجعل محيطنا الحيوي فريدة، أو عادية، أو بين بين.

كشفت الأبحاث التي أجرتها ميسيري عن عاطفة أخرى وراء اهتمام العلماء بالكواكب الشبيهة بالأرض، وهي عاطفة لا تختلف كثيراً عن المهرب الفلسفي: حنين من نوع ما. تقول ميسيري: «صورة خيالية عن أرض مختلفة، أرض نقية، أرض لا تشوبها السياسة». الكواكب الخارجية، لا سيما في شكلها الحالي المجهول، هي بمثابة صفحات بيضاء. يستطيع البشر أن يفترضوا وجود النسخ الأكثر مثالية من الأرض على قارات هذه الكواكب الافتراضية.

بهذه الطريقة، فإن سعي العلماء للكواكب التي يمكن أن تكون احتياطية، وتصور عوام الناس لها، يحفزهما الانشغال بما هو موجود هنا حاليّاً. تقول بوس: «عندما نفكّر بالكواكب الأخرى، فنحن نكون في الحقيقة نفكّر بالأرض».

هذا ما ننتظره من تلسكوب جيمس ويب الفضائي

أصبح العلماء أقرب لاكتشاف مثل هذه الكواكب مع تلسكوب جيمس ويب الفضائي. ستساعد مرآة هذا التلسكوب الكبيرة علماء الفلك على رؤية عوالم أصغر وأبعد. تقول «كابريس فيليبس»، طالبة الدراسات العليا في جامعة ولاية أوهايو، والتي تدرس ما إذا كان تلسكوب جيمس ويب قادراً على اكتشاف البصمات الحيوية من الكواكب التي تسمى «الأقزام الغازية»، والتي تكون أكبر من الأرض ولكنها أصغر من كوكب نبتون: «يستطيع تلسكوب جيمس ويب جمع كمية أكبر من الضوء، ما قد يمنحنا علامات أوضح لوجود الحياة».

يتحسس هذا التلسكوب أيضاً مجالاً واسعاً من الأطوال الموجية للضوء، ما يسمح له بتحسس أطوال أقرب بكثير إلى مجال الأشعة تحت الحمراء مقارنة بتلسكوب هابل، ولكنه سيرصد أيضاً بعض الأطوال الموجية المرئية، على عكس تلسكوب «سبيتزر الفضائي»، والذي يعمل بالأشعة تحت الحمراء فقط. هذا ليس فقط أطول من الأطوال الموجية التي يمكن أن تلتقطها عينك، إنه المجال الذي توجد فيه الإشارات التي ترسلها مواد كيميائية مثل الأمونيا، والتي يمكن أن تكون موجودة نتيجة للنشاط البيولوجي، عندما تفكك الميكروبات الهيدروجين والنيتروجين.

كي لا نتفاءل كثيراً: العلامات الحيوية لا تعني وجود حياة

ولكن حتى لو وجد تلسكوب جيمس ويب، أو أي تلسكوب مستقبلي، علامات تبين وجود الحياة، مثل الأمونيا في الغلاف الجوي، فسيكون هناك المزيد من العمل الذي يجب إنجازه. تقول فيليبس: «لا يمكننا أن نقول على الفور 'لقد وجدنا الحياة'». يتحقق الباحثون في أرصاد المتابعة ما إذا كانت العلامات موجودة بالفعل. كما أن العمليات الأخرى، مثل النشاط البركاني أو الشمسي، يمكن أن تسبب ظهور هذه العلامات الكيميائية، لذلك يتعين على علماء الفلك دراسة كل الاحتمالات الممكنة، وهو أمر صعب، لا سيما أن رواد الفضاء لا يمكنهم السفر إلى هذه الكواكب للتحقق مما يجري.

كوكب خارجي بديل للأرض — تصور فني للكوكب العملاق «دبليو إيه إس بي-33 بي» وهو يمر أمام نجمه، كما التقطه تلسكوب هابل الفضائي. حقوق الصورة: ناسا/استوديو التصور العلمي لمركز غودارد لرحلات الفضاء.

تستخدم فيليبس وعلماء الفلك الآخرون أداة برمجية تسمى «بانديكسو» لتقدير ما يمكن أن يكشفه تلسكوب جيمس ويب عن الأغلفة الجوية للكواكب. عند إدخال خصائص نظام نجمي، مثل درجة حرارة النجم، ونصف قطر الكوكب، وعدد المرات التي سيشاهد فيها التلسكوب الكوكب يمر أمام نجمه، يُخرج البرنامج بيانات محاكاة من التلسكوب، ما يوضح ما يعتقد العلماء أن مرايا البريليوم الخاصة بالتلسكوب ستراه. تقول فيليبس: «سيكون الأمر رائعاً عندما نحصل بالفعل على هذه البيانات». في النهاية، نادراً ما يعكس العالم الحقيقي التنبؤات الخيالية كما هي، حتى تلك التي تُنتجها البرامج الحاسوبية.

يهتم علماء الفلك بالبيانات التي يمكن أن تأتي من الأنظمة الشمسية الواعدة، مثل نظام «ترابيست-1»، والذي يحتوي على 7 كواكب بحجم الأرض، تقع 3 منها في المنطقة الصالحة للعيش. لكن الحصول على صورة واضحة لتلك الأماكن ليس هدفاً يمكن تحقيقه قريباً. تقول فيليبس: «قد نكون بعيدين قليلاً عن ذلك»، وتضيف: «لكن لا تنسَ هذا الهدف».الصبر مطلوب لأن قدرة البشر على رصد الكواكب الخارجية جديدة. تقول فيليبس: «إنه مجال بحثي ناشئ، وهناك الكثير من الأشياء المجهولة». قد يفنّد (وعلى الأرجح أن يفعل ذلك) تلسكوب جيمس ويب والأدوات الأخرى بعض الفرضيات المدهشة التي اعتقد البشر أنهم يعرفونها عن الكواكب وأغلفتها الجوية. بالنسبة لعلماء مثل فيليبس، هذا شكل من الرحلات غير العادية بحد ذاتها. تقول فيليبس: «أتجه دائماً نحو المجهول».