A needle in countless haystacks: Finding habitable worlds - Ariel Anbar

إبرة داخل عدد لا يُحصى من أكوام القش - أرييل عنبر

Translator: tom carter Reviewer: Bedirhan Cinar

المترجم: Mhd. Fady Tootoonjy المدقّق: khalid marbou

The universe contains about 100 billion galaxies.

يحوي الكون حوالي 100 مليار مجرّة.

Each of those galaxies contains about 100 billion stars.

وكلُّ من هذه المجرات تحوي حوالي 100 مليار نجم.

Many of those stars have planets orbiting them.

وللعديد من تلك المجرات كواكب تدور حولها.

So how do we look for life in all that immensity?

كيف لنا إذن أن نبحث عن الحياة في هذا الكون الشاسع؟

It's like searching for a needle in trillions of haystacks.

إنّه كالبحث عن إبرة في تريليونات أكوام القش.

We might want to focus our search on planets that we know can support life as we know it --

ربما يجب أن نركّز بحثنا على الكواكب التي نعرف أنّها يمكن أن تدعم الحياة كما نعرفها

what we call habitable worlds.

والتي ندعوها العوالم الصالحة للحياة.

What do such planets look like?

كيف تبدو الكواكب كتلك؟

To answer that question, we don't look out there.

من أجل الإجابة عن هذا السؤال، يجب ألاّ نبحث هُناك.

Instead, we look at ourselves. At Earth.

بل فلننظر إلى أنفسنا، إلى كوكب الأرض.

Because this is the one planet in the universe that we know for certain is habitable.

لأنّه الكوكب الوحيد في الكون الذي نحن متأكدين أنّه صالح للحياة.

When we look at Earth from space, we see a blue, watery world.

عندما ننظر إلى الأرض من الفضاء، فإنّنا نرى عالماً مائياً أزرق.

It's no coincidence that three quarters of the surface is covered by oceans.

ليس الأمر مصادفةً أن ثلاثة أرباع سطح الأرض مغطُى بالمحيطات

Because of its unique chemical and physical properties,

فبسبب خصائصه الكيميائية والفيزيائية الفريدة،

water is absolutely essential for all life as we know it.

يُعد الماء ضروريًا للغاية من أجل جميع أشكال الحياة التي نعرفها.

And so we get especially excited about other worlds on which water is abundant.

لذا نشعر بإثارة كبيرة بخصوص الكواكب التي يتوفر بها الماء.

Fortunately, water is very common in the universe.

لحسن الحظ، الماء شائع جدًا في الكون.

But life needs water in the form of liquid, not ice, and not vapor,

لكن الحياة تحتاج الماء بحالته السائلة، لا الجليد ولا البخار

and that's a little bit less common.

ووجوده هكذا أقلّ شيوعًا.

For a planet to have liquid water at its surface, three things are important.

هنالك ثلاثة عوامل ضرورية كي يوجد الماء السائل على سطح كوكب ما.

First, the planet needs to be large enough that the force of gravity

أولاً، يجب أن يكون الكوكب كبيرًا كفايةً بحيث تمنع قوّة الجاذبيّة

keeps the water molecules from flying off into space.

جزيئات الماء من الطيران نحو الفضاء.

For example, Mars is smaller than Earth, and so has less gravity,

فمثلاً، المريخ أصغر من الأرض، لذا فإنّ جاذبيته أقل،

and that's one important reason that Mars has a very thin atmosphere,

وهذا أحد أسباب أنّ للمريخ غلافًا جويًا رقيقًا للغاية،

and no oceans at its surface.

وليس على سطحه أيّة محيطات.

Second, the planet needs to have an atmosphere. Why?

ثانيًا، يجب أن يكون للكوكب غلافٌ جوي. لماذا؟

Because without an atmosphere, the planet is in a vacuum,

لأنّه دون الغلاف الجوي، يكون الكوكب محاطًا بالفراغ،

and liquid water isn't stable in a vacuum.

والماء السائل لا يستقر في الفراغ.

For example, our moon has no atmosphere, and so if you spill some water on the moon,

فعلى سبيل المثال، ليس لقمرنا غلافٌ جوي، لذا إن سكبتم الماء على سطح القمر،

it will either boil away as vapor, or freeze solid to make ice.

فإنُه إمّا سيغلي ويتحول لبخار، أو يتجمّد للحالة الصلبة ويتحول إلى جليد.

Without the pressure of an atmosphere, liquid water can't survive.

فلا يمكن للماء السائل الاستمرار دون ضغط الغلاف الجوي.

Third, the planet needs to be at the right distance from its star.

ثالثًا، يجب أن يقع الكوكب على البُعد الصحيح من نجمه.

Too close, and the surface temperature will exceed the boiling point of water,

إن كان قريبًا جدًّا، فسوف تتجاوز درجة حرارة سطحه درجة غليان الماء،

and oceans will turn to vapor.

وتتحوّل المحيطات إلى بخار.

Too far, and the surface temperature will fall below the freezing point of water,

أمّا إن كان بعيدًا جدًّا، فسوف تهبط درجة حرارة سطحه إلى ما دون نقطة تجمُّد الماء،

causing the oceans to turn to ice.

ما يجعل المحيطات تتحوّل إلى جليد.

Fire or ice. For life as we know it, neither will suffice.

إمّا النار أو الجليد. بالنسبة للحياة التي نعرفها، لن يكفي كلاهما.

You can imagine that the perfect zone where water stays liquid looks kind of like a belt around a star.

يمكنكم أن تتخيلوا أنّ المنطقة المثالية التي يمكن للماء فيها أن يبقى بحالته السائلة تشبه حزامًا حول نجم

We call that belt the habitable zone.

ندعو ذلك الحزام بالنطاق الصالح للحياة.

So when we search for habitable worlds, we definitely want to look for planets in the habitable zones around their stars.

لذا عند البحث عن عوالم صالحة للحياة، علينا بالتأكيد أن نبحث عن الكواكب الموجودة ضمن النطاق الصالح للحياة حول نجمها.

Those regions are the best bets to find planets like Earth.

فتلك هي المناطق ذات الفرصة الأفضل للعثور على كواكب تشبه الأرض.

But while habitable zones are a pretty good place to begin the search for planets with life,

لكن رغم أنّ النطاقات الصالحة للحياة هي مكان جيّد لمباشرة البحث عن كواكب مأهولة،

there are a couple of complications.

إلاّ أنّه توجد بعض التعقيدات.

First, a planet isn't necessarily habitable just because it's in the habitable zone.

أولًا، لا يكون الكوكب بالضرورة صالحًا للحياة لمجرد وقوعه ضمن النطاق الصالح للحياة.

Consider the planet Venus in our solar system.

تأملوا كوكب الزهرة في مجموعتنا الشمسية.

If you were an alien astronomer, you'd think Venus is a pretty good bet for life.

لو كنت عالم فلك فضائي، لراهنت أنّ الزهرة صالح للحياة.

It's the right size, it has an atmosphere, and it's in the habitable zone of our sun.

حجمُه مناسب، وله غلاف جوي، ويقع ضمن النطاق الصالح للحياة حول شمسنا.

An alien astronomer might see it as Earth's twin.

فقد يراه عالِم الفلك الفضائي توأم الأرض.

But Venus is not habitable, at least not at its surface.

إلا أنّ كوكب الزهرة غير صالح للحياة، على الأقل ليس على سطحه.

Not by life as we know it. It's too hot.

ليس لأشكال الحياة التي نعرفها، فهو حارٌّ للغاية.

That's because Venus' atmosphere is full of carbon dioxide, an important greenhouse gas.

ذلك لأنّ الغلاف الجوي للزهرة مليء بثاني أكسيد الكربون، وهو أبرز غازات الدفيئة.

In fact, its atmosphere is almost entirely carbon dioxide,

في الحقيقة، يكاد غلافه الجوي يحوي بكامله ثاني أكسيد الكربون،

and is almost 100 times thicker than our own.

وهو أكثف مئة مرّة من غلافنا الجوي.

As a result, the temperature on Venus is hot enough to melt lead,

نتيجةً لذلك، فإنّ درجة الحرارة على سطح الزهرة كافية لصهر الفولاذ،

and the planet is dry as a bone.

كما أنّ الكوكب جافٌّ تمامًا.

So finding planets of the right size and distance from their stars is only a beginning.

لذلك فإن العثور على كواكب ذات حجم مُناسب وتقع على البُعد الصحيح عن نجومها ما هي إلاّ البداية

We also want to know about the makeup of their atmospheres.

فيجب أن نعرف أيضًا تركيبة غلافها الجوي.

The second complication emerges when we look a little more deeply at planet Earth.

يبرز التعقيد الثاني عندما ننظر إلى كوكب الأرض على نحوٍ أعمق

In the last 30 years, we've discovered microbes living in all sorts of extreme environments.

فخلال الثلاثين عامًا الأخيرة، اكتشفنا جراثيم تعيش في جميع أشكال المناخ القاسية.

We find them in fissures of rock miles beneath our feet,

نجدها بين تشققات الصخور على مسافة أميال تحتنا،

in boiling waters of the ocean floor,

وفي المياه الغالية في قاع المحيطات،

in acidic waters of thermal springs,

وفي المياه الحامضية للينابيع الساخنة،

and in cloud droplets miles above our heads.

وفي قُطيرات الغيوم على بعد أميال فوقنا.

These so-called extremophiles aren't rare.

هذه الأحياء التي تعيش في الظروف القاسية ليست نادرة.

Some scientists estimate that the mass of microbes living deep underground

إذ يقدّر بعض العلماء أنّ كتلة الجراثيم التي تعيش عميقًا تحت سطح الأرض

equals the mass of all the life at Earth's surface.

تساوي كتلة جميع الأحياء فوق سطحها.

These subterranean microbes don't need oceans or sunshine.

لا تحتاج هذه الجراثيم التحت أرضيّة للمحيطات أو أشعّة الشمس.

These discoveries suggest that Earth-like planets may be only the tip of the astrobiological iceberg.

تشير هذه الاكتشافات إلى أنّ الكواكب التي تشبه الأرض ما هي إلا جزء يسير من علم الأحياء الفضائي.

It's possible that life might persist in aquifers beneath the surface of Mars.

إذ من الممكن أن تقوم الحياة في طبقات المياه الجوفيّة تحت سطح المريخ.

Microbes may thrive on Jupiter's moon Europa,

ويمكن أن تزدهر الجراثيم في قمر المشتري يوروبا،

where liquid water ocean probably lies beneath the icy crust.

إذ ربّما تقع محيطات من الماء السائل تحت قشرة جليديّة.

Another ocean beneath the surface of Saturn's moon Enceladus is the source of geysers erupting into space.

كما أنّ المحيط آخر الموجود تحت سطح قمر كوكب زحل انسيلادس هو مصدر الينابيع الفوّارة التي تنطلق إلى الفضاء.

Could these geysers be raining microbes?

هل تمطر تلك الينابيع الفوارة جراثيمًا؟

Could we fly through them to find out?

هل يمكن أن نطير عبرها لنعرف ذلك؟

And what about life as we don't know it, using a liquid other than water?

وماذا عن أشكال الحياة التي لا نعرفها، والتي تعتمد على سائل آخر غير الماء؟

Maybe we are the crazy creatures living in an unusual and extreme environment.

ربما نحن مخلوقات جنونية تعيش في بيئة شديدة وغير طبيعية.

Maybe the real habitable zone is so large

ربما النطاق الصالح للحياة الحقيقي كبير لدرجة

that there are billions of needles in those trillions of haystacks.

أنّ هنالك مليارات الإبر في تريليونات أكوام القش تلك.

Maybe in the big scheme of things, Earth is only one of many different kinds of habitable worlds.

ربما تكون الأرض، ضمن الصورة الكبرى للأمور، مجرّد أحد أنواع العوالم العديدة الصالحة للحياة.

The only way to find out is to go out and explore.

الطريقة الوحيدة لمعرفة ذلك هي الذهاب والاستكشاف.