انسانها اگر بخواهند به گونهای تبدیل شوند که بتواند در آیندهای بسیار دور به حیات خود ادامه دهد، با چالشهای بزرگی روبهرو هستند.
اگر بشر یا هر گونهای که در آینده جایگزین ما شود بتواند تا یک میلیارد سال دیگر نیز به حیات ادامه دهد، مشکلات پیش رو ابعادی بسیار بزرگتر پیدا خواهند کرد. گابریل هری در مقالهای جدید بررسی کرده است که ساکنان زمین چه پروژههای مهندسی عظیمی میتوانند اجرا کنند تا از مرگ خورشید جان سالم به در ببرند.
خورشید اکنون در مرحله «رشته اصلی» قرار دارد؛ مرحلهای که در آن هیدروژن را در هسته خود به هلیوم تبدیل میکند. اما این وضعیت همیشگی نیست. بر اساس مطالعات ستارهشناسی، حدود ۵ میلیارد سال دیگر خورشید منبسط میشود و ممکن است زمین را در خود فرو ببرد، هرچند برخی پژوهشهای جدید درباره این موضوع تردیدهایی مطرح کردهاند.
با این حال، احتمالاً زمین بسیار زودتر از آن غیرقابل سکونت خواهد شد. یک مطالعه جدید نشان میدهد که حتی در خوشبینانهترین حالت نیز زمین تنها حدود ۱.۸ میلیارد سال دیگر شرایط مناسب برای زندگی خواهد داشت.
شاید رؤیای ترک منظومه شمسی و مهاجرت به سیارهای دیگر جذاب باشد، اما چنین کاری احتمالاً عملی نیست. حتی اگر سیارهای کاملاً شبیه زمین پیدا شود، فاصلههای میانستارهای آنقدر زیاد هستند که سفر به آنها با فناوریهای شناختهشده امروز تقریباً غیرممکن به نظر میرسد؛ بهویژه اگر چالشهایی مانند سفینههای نسلبهنسل را نیز در نظر بگیریم.
کند کردن روند پیری خورشید
این مقاله پیشنهاد میکند که شاید انسانها بهجای ترک منظومه شمسی، تلاش کنند خورشید را آهستهتر پیر کنند. یکی از ایدهها، کاهش جرم خورشید از طریق خارج کردن بخشی از مواد سطح آن است. با کاهش جرم، فشار هسته کمتر شده و سرعت همجوشی هستهای کاهش مییابد؛ در نتیجه عمر خورشید افزایش پیدا میکند.
برای انجام این کار، به یک سازه عظیم فضایی نیاز خواهد بود.
پژوهشگر توضیح میدهد که این کار میتواند با استفاده از «ازدحام دایسون» (Dyson Swarm) انجام شود؛ مجموعهای از آینهها یا کلکتورهای مداری که بخشی از انرژی خورشید را جمعآوری کرده و آن را روی نقطه کوچکی از سطح خورشید متمرکز میکنند. این انرژی باعث میشود ذرات سطح خورشید سرعت کافی برای فرار از میدان گرانشی آن را پیدا کنند و از ستاره خارج شوند.
البته این ایده مشکلات فراوانی دارد. از جمله اینکه ازدحامهای دایسون در بلندمدت احتمالاً پایداری کافی ندارند. علاوه بر این، ساخت چنین سامانهای به حجم عظیمی از مواد اولیه نیاز دارد. نویسنده مقاله معتقد است تمدنی بسیار پیشرفته با استفاده از رباتهای خودکار میتواند حتی سیاره عطارد را استخراج کرده و مواد لازم را برای ساخت این سازه فراهم کند.
برآوردها نشان میدهد که این روش تنها حدود ۴۰۰ میلیون سال به عمر مرحله فعلی خورشید اضافه میکند، اما در مقابل، زمین را حدود ۷.۵ میلیارد سال بیشتر در ناحیه قابل سکونت نگه میدارد.
ساخت سایهبان غولپیکر برای زمین
راهکار دیگری که مقاله مطرح میکند، ساخت سایهبانهای عظیم فضایی است تا بخشی از نور خورشید را مسدود کنند.
این سایهبانها در نقاط لاگرانژ قرار میگیرند؛ مناطقی در فضا که نیروهای گرانشی خورشید و زمین با یکدیگر تعادل پیدا میکنند و فضاپیماها میتوانند با مصرف سوخت بسیار کم در آنها باقی بمانند.
با این حال، این روش نیز با مشکلاتی مانند فشار تابشی خورشید و ناپایداری گرانشی روبهرو است. مقاله پیشنهاد میدهد که اتصال سایهبان به یک وزنه تعادل با کابلهای فوقمقاوم میتواند این مشکل را کاهش دهد؛ هرچند تحقق چنین طرحی به پیشرفتهای بزرگی در علم مواد نیاز خواهد داشت.
نویسنده معتقد است تمدنی که میلیونها یا میلیاردها سال فرصت داشته باشد، میتواند این فناوری را بهتدریج توسعه داده و آزمایش کند.
اما اگر نور خورشید تا حد زیادی مسدود شود، زمین به منبع انرژی جایگزین نیاز خواهد داشت. مقاله پیشنهاد میکند که این انرژی از طریق همجوشی هستهای تأمین شود؛ به این صورت که گازهای سیارات غولپیکر مانند مشتری و زحل استخراج شوند و انرژی تولیدشده از طریق امواج مایکروویو به زمین منتقل شود.
جابهجا کردن مدار زمین
راهکار دیگری که در مقاله بررسی شده، انتقال تدریجی زمین به فاصلهای دورتر از خورشید است؛ جایی که در آینده به ناحیه قابل سکونت جدید منظومه شمسی تبدیل خواهد شد.
یکی از ایدههای مطرحشده استفاده از جرم عظیمی از کمربند کویپر است. این جرم هر ۶ هزار سال یکبار از نزدیکی زمین عبور کرده و اندکی انرژی مداری به زمین منتقل میکند تا مدار آن بهآرامی به حدود ۱.۵ واحد نجومی برسد.
اما این روش خطرناک است؛ زیرا چنین جرمی نیروی کشندی حدود ۱۰ برابر ماه ایجاد خواهد کرد که میتواند باعث تغییر چرخش زمین و وقوع سیلابهای گسترده شود.
راهکار جایگزین، استفاده از پرتوهای ذرات برای ایجاد نیروی پیشران بسیار ضعیف اما دائمی است که طی حدود ۱۰۰ میلیون سال مدار زمین را بهآرامی جابهجا کند. البته این روش نیز به استخراج منابع سیارات غولپیکر و تأمین انرژی فراوان نیاز دارد.
حتی پس از نجات خورشید، مشکلات ادامه دارند
به گفته نویسنده، حتی اگر تمام این پروژههای عظیم با موفقیت اجرا شوند، چالشهای دیگری همچنان باقی خواهند ماند؛ از جمله توقف فعالیت صفحات تکتونیکی زمین، از دست رفتن تدریجی آب به فضا و همچنین برخورد احتمالی سیارکها.
در مجموع، این پژوهش نتیجه میگیرد که ادامه حیات روی زمین از نظر تئوری ممکن است، اما به پروژههای مهندسی فوقالعاده عظیم و تمدنی بسیار پیشرفته نیاز خواهد داشت.
در پایان مقاله آمده است:
«اگر این سامانههای حفاظتی ساخته و بهدرستی نگهداری شوند، حیات روی زمین میتواند بهطور عادی ادامه پیدا کند و برای حدود ۱۰۰ تریلیون سال همچنان از امنیت، زمینشناسی فعال و آبوهوای مناسب برخوردار باشد. در آن زمان، اگرچه تشکیل طبیعی ستارههای جدید در جهان قابل مشاهده پایان یافته و آخرین ستارهها خاموش شدهاند، اما روی زمین خورشید همچنان هر صبح طلوع خواهد کرد.»
نویسنده در پایان اضافه میکند که در آن زمان هنوز حدود ۹ میلیون میلیارد سال نور مصنوعی برای خورشید باقی خواهد ماند و زیستکره زمین همچنان در ابتدای مسیر تکامل بلندمدت خود خواهد بود.
