الشمس هي السبب في أننا هنا على الأرض وهي كذلك سبب عدم وجودنا على كواكب أخرى. كانت الشمس واحدة من أهم وأصعب الألغاز، كيف تكونت أو كيف كانت في أول عهدها؟
عندما كانت الشمس في أول عهدها قبل أربعة مليار سنة، مرّت بالكثير من الثورات الإشعاعية العنيفة والحروق المتساقطة والغيوم عالية الطاقة والكثير من الظروف الصعبة، ربما ساعدت هذه الظروف الأرض على أن تصبح على ما هي عليه الآن عن طريق تحفيز التفاعلات الكيميائية التي أبقت الأرض دافئة ورطبة، لكن ربما لم يحالف الحظ بعض الكواكب الأخرى التي كانت هذه الظروف بالنسبة لهم مدمرة، فقد منعت هذه الظروف من ظهور الحياة على كواكب أخرى بتجريدها من الأجواء والمواد الكيميائية المغذية.
يقول برابال ساكسينا (Prabal Saxena)، عالم الفيزياء الفلكية في مركز غودارد (Goddard) لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند، “إن هذا الجزء المهم من تاريخ الشمس حيّر العلماء”، قام ساكسينا بدراسة كيف يتفاعل الطقس الفضائي وكذلك الاختلافات في النشاط الشمسي. كما أنه يدرك الآن هو ومجموعة من العلماء أن القمر يحتوي على أدلة على أسرار الشمس القديمة والتي تعتبر مهمة لمعرفة تطور الحياة.
يقول ساكسينا: “لمعرفة المزيد عن الشمس لسنا بحاجة إلى النظر إلى أبعد من القمر، أحد أكثر القطع الأثرية المحفوظة جيدًا من النظام الشمسي”.
في عام 2012، تم عمل تحقيق والذي ساعد في عمل محاكاة لتأثير النشاط الشمسي على كمية الصوديوم والبوتاسيوم التي يتم إيصالها إلى سطح القمر أو توقفها عن طريق تيار من الجسيمات المشحونة من الشمس والمعروفة باسم الرياح الشمسية أو عن طريق الانفجارات القوية.
من المهم للغاية أن نعرف كيف كانت الشمس في أول مليار عام، وذلك لفهم كيف تطورت وتغيرت أجواء بعض الكواكب مثل كوكب الزهرة، وكيف فقدت المياه سريعًا وكذلك السرعة التي فقد بها المريخ غلافه الجوي، وأيضًا كيف تغيرت كيمياء الغلاف الجوي للأرض.
من المعروف أنه كلما زادت سرعة الجسم كلما كانت قوة طرده أكثر عنفًا. يقول ساكسينا: “عندما تتعرف على النجوم والكواكب الأخرى خاصة النجوم مثل شمسنا، تبدأ في الحصول على صورة أكبر عن كيفية تطور الشمس بمرور الوقت”.
استخدم ساكسينا وكيلين وزملائهما نماذج كمبيوتر متطورة مما جعلهم يعتقدون بأنهم أخيرًا وجدوا مفتاح اللغز، حيث تظهر عمليات المحاكاة أن الشمس المبكرة -أي التي في أول عهدها- تدور بسرعة 50% أبطأ من النجوم الحديثة. فوفقًا للتقديرات، كانت الشمس في المليار سنة الأولى تستغرق ما لا يقل عن 9 إلى 10 أيام لاستكمال دورة واحدة.
لقد حددوا ذلك من خلال محاكاة تطور نظامنا الشمسي تحت نجم بطيء ومتوسط ثم نجم سريع الدوران، ووجدوا أن نسخة واحدة فقط وهو النجم البطيء كانت قادرة على تفجير الكمية المناسبة من الجسيمات المشحونة في سطح القمر لضرب ما يكفي من الصوديوم والبوتاسيوم في الفضاء مع مرور الوقت لترك الكميات التي نراها في صخور القمر اليوم.
وقال ساكسينا: “ربما كان الطقس الفضائي أحد التأثيرات الرئيسية لكيفية تطور جميع كواكب النظام الشمسي، لذا فإن أي دراسة لسكنية الكواكب تحتاج إلى النظر فيها”.
على الرغم من أن الظروف التي مرت بالشمس هي السبب في ظهور الحياة على الأرض، ولكنها هي نفسها التي حالت دون ظهور الحياة على بعض الكواكب الأخرى مثل عطارد التي لم تتح له الفرصة قط. فقد كان الغلاف الجوي للأرض مختلف تمامًا عما هو عليه الآن، فعندما تشكلت الأرض منذ حوالي 4.6 مليار سنة، كان غلافه غلاف رقيق من الهيدروجين والهيليوم، لكن ثورات الشمس الفتية غيرت هذا في غضون 200 مليون سنة.
كتابة: سارة محمد
مراجعة: محمد عبد المعين
تحرير: ميرنا عزوز
تصميم: أمنية عبد الفتاح
