أصبح للأرض جار جديد ومثير، وهو حلم كل عالم فلك

اكتشف كوكب صخري في كوكبة العذراء يمكن أن يغير الطريقة التي ننظر بها إلى الحياة في الكون

قد يكون الكوكب المكتشف حديثًا أفضل فرصة لنا لدراسة الغلاف الجوي للكواكب خارج النظام الشمسي، وفقًا لبحث دولي جديد أجرته جامعة نيو ساوث ويلز في سيدني.

الكوكب، المعروف باسم Gliese 486b (يلفظ Glee-seh)، هو كوكب أرض خارق: أي كوكب صخري، أكبر من الأرض ولكنه أصغر من عمالقة الجليد مثل نبتون-رحاب وأورانوس-أورون. وهو يدور حول نجم قزم أحمر على بعد حوالي 26 سنة ضوئية، مما يجعله جارًا قريبًا من الناحية المجرية.

مع درجة حرارة سطحية تصل إلى 430 درجة مئوية، فإن Gliese 486b حار جدًا بحيث لا يدعم الحياة البشرية. لكن دراسة الغلاف الجوي للكوكب يمكن أن تساعدنا في فهم ما إذا كان كوكبًا مشابهًا قد يكون بالفعل صالحًا للسكن بالنسبة للبشر، أو ما إذا كان من الممكن أن يدعم أشكالًا أخرى من الحياة.

تم نشر النتائج في نهاية هذا الأسبوع في مجلة Science.

إمكانية دراسة تكوين الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية

يقول الدكتور بن مونت، عالم الفلك والمحاضر في جامعة نيو ساوث ويلز للعلوم والمؤلف المشارك للدراسة: "هذا هو نوع الكوكب الذي كنا نحلم به منذ عقود".

"لقد عرفنا منذ فترة طويلة أن الكواكب الصخرية بحجم الأرض يجب أن توجد حول النجوم القريبة، ولكن لم تكن لدينا التكنولوجيا للبحث عنها حتى وقت قريب. هذا الاكتشاف لديه القدرة على تغيير فهمنا للأجواء الجوية للكواكب."

مثل الأرض، يعد جاليزا 486 بي كوكبًا صخريًا - ولكن هذا هو المكان الذي ينتهي فيه الخيال. جارنا الجديد أكبر بنحو 30% وأثقل من الأرض بثلاث مرات تقريبًا. قد يكون سطحه ساخنًا بدرجة كافية لإذابة الرصاص، وقد يكون مليئًا بأنهار متوهجة من الحمم البركانية.

إن وجود كوكب أكبر قليلاً من الأرض ليس ظاهرة نادرة، لكن Gliza 486b مميز لسببين رئيسيين: أولاً، حرارته "تضخم" الغلاف الجوي وتساعد علماء الفلك على إجراء قياسات الغلاف الجوي؛ وثانيا، هو كوكب تم اكتشافه بطريقة العبور، مما يعني أنه يعبر نجمه من وجهة نظرنا على الأرض - وهو ما يتيح للعلماء إجراء تحليل متعمق لغلافه الجوي.

يقول الدكتور مونتيه: "يعد استكشاف (كواكب الأرض الفائقة) أمرًا صعبًا لأننا لا نملك عينات في ساحتنا الخلفية". "سيكون Gliese 486b هو الكوكب الذي سندرسه خلال العشرين عامًا القادمة."

دروس من الغلاف الجوي

يمكن أن يكشف الغلاف الجوي للكوكب الكثير من المعلومات حول قدرته على دعم الحياة. على سبيل المثال، قد يشير عدم وجود غلاف جوي إلى أن شمس هذا الكوكب متقلبة وعرضة للنشاط بين النجوم - مما يجعل فرصة تطور الحياة مستحيلة. من ناحية أخرى، يمكن أن يشير الجو الصحي وطويل الأمد إلى أن الظروف مستقرة بما يكفي لدعم الحياة. كلا الاحتمالين يساعدان علماء الفلك على حل جزء من لغز تكوين الكواكب.

يقول الدكتور مونتيه: "نعتقد أن غاليزا 486ب كان من الممكن أن يحتفظ ببعض غلافه الجوي الأصلي، على الرغم من قربه الشديد من قزمه الأحمر". "كل ما نتعلمه عن الغلاف الجوي سيساعدنا على فهم كيفية تشكل الكواكب الصخرية بشكل أفضل."

باعتباره كوكبًا سابقًا، يمنح Gliese 486b العلماء فرصتين فريدتين لدراسة غلافه الجوي: الأولى عندما يمر الكوكب أمام نجمه ويضيء جزء من ضوء النجم عبر طبقته الجوية (تقنية تسمى "التحليل الطيفي للإرسال")؛ ثم عندما يضيء ضوء النجوم سطح النجم أثناء دورانه حول النجم وخلفه (يُسمى "التحليل الطيفي للانبعاث").

وفي كلتا الحالتين، يستخدم العلماء مقياس الطيف - وهي أداة تقسم الضوء وفقًا لأطواله الموجية - لفك التركيب الكيميائي للغلاف الجوي. يقول الدكتور مونتيت: "هذا هو أفضل كوكب لدراسات التحليل الطيفي للانبعاثات لجميع الكواكب الصخرية التي نعرفها". "إنه أيضًا ثاني أفضل كوكب لدراسة التحليل الطيفي للإرسال."

الحياة على الإنزلاق 486b

يعد جاليزا 486ب مكانًا رائعًا لعلماء الفلك، لكنك لن ترغب في العيش هناك، كما يقول الدكتور مونتيه. ويقول: "مع درجة حرارة سطحية تبلغ 430 درجة مئوية، لن تتمكن من الخروج بدون مركبة فضائية".

"الجاذبية أيضًا أقوى بنسبة 70 بالمائة من الجاذبية الأرضية، مما يجعل المشي والقفز صعبًا. الشخص الذي يزن 50 كيلوجرامًا على الأرض سيشعر وكأنه يزن 85 كيلوجرامًا على Glyza 486b.

"على الجانب الإيجابي، فإن العبور السريع للكوكب حول نجمه يعني أن الزائرين بين النجوم سيكون لديهم عيد ميلاد كل 36 ساعة. عليهم فقط أن يأملوا ألا يتعطل الحفل. يقول الدكتور مونتيه: "إن الكوكب قريب جدًا من نجمه، مما يعني أنه سيتعين عليك الحذر من العواصف النجمية".

"يمكن أن تكون التأثيرات غير ضارة مثل أحداث الشفق القطبي الجميلة التي تغطي السماء، أو تلك التي تمحو الأنظمة الكهرومغناطيسية تمامًا."

لكن على الرغم من مخاطر الحياة على كوكب Gliese 486b، يوصي الدكتور مونتيه بزيارته: "إذا تمكن البشر من السفر إلى أنظمة نجمية أخرى في المستقبل، فهذا أحد الكواكب التي ستكون على قائمتنا"، كما يقول. "إنه قريب جدًا ومختلف جدًا عن الكواكب الموجودة في نظامنا الشمسي."

تضييق نطاق البحث عن الكواكب الصالحة للحياة

كان البحث جزءًا من مشروع CARMENES، وهو اتحاد يضم إحدى عشرة مؤسسة بحثية إسبانية وألمانية تبحث عن علامات على وجود كواكب منخفضة الكتلة حول نجوم قزمة حمراء.

الأقزام الحمراء هي النوع الأكثر شيوعا من النجوم، وتمثل حوالي 70 في المئة من جميع النجوم في الكون. ومن المحتمل أن يكون لديهم كواكب صخرية أكثر من تلك الموجودة حول النجوم الشبيهة بالشمس.

وبناءً على هذه الأرقام، فإن أفضل فرصة للعثور على الحياة في الكون قد تكون البحث عنها حول الأقزام الحمراء، كما يقول الدكتور مونتيه. يقول الدكتور مونتيه: "من المعروف أن الأقزام الحمراء لديها الكثير من النشاط النجمي، مثل التوهجات الإكليلية والانفجارات البركانية". "هذا النوع من النشاط يهدد بتدمير الغلاف الجوي للكوكب.

"إن قياس الغلاف الجوي لـ Galiza 486b سيقدم لنا ما إذا كنا سنفكر في البحث عن علامات الحياة حول الأقزام الحمراء."

أصبحت هذه النتائج ممكنة بفضل بيانات المسح الشامل للسماء الذي أجرته وكالة ناسا، والذي يطلق عليه مهمة "القمر الصناعي لمسح الكواكب الخارجية العابرة" (TESS) والتلسكوبات في إسبانيا والولايات المتحدة وتشيلي وهاواي.

وشارك في الدراسة ما يقرب من 70 باحثًا من جميع أنحاء العالم. يقول الدكتور مونتيت: "هذه فترة مثيرة للاهتمام في علم الفلك". "ينتج TESS كل هذه البيانات، لكنها معلومات أكثر مما يستطيع أي شخص أو مجموعة تحليلها.

"إن العلماء المواطنين الذين يستمتعون بعلم الفلك لديهم فرصة للمساعدة في التحقق من البيانات الفلكية، سواء كانت تؤكد وجود كوكب أو تبحث عن الكواكب باستخدام طريقة العبور. "هذا النوع من التعاون بين علماء الفلك المحترفين والهواة يساعد حقًا في تطوير المجال العلمي."

ويقول: "إن أسهل طريقة للمشاركة هي إنشاء حساب والبدء في الاطلاع على بيانات TESS". "أنت لا تحتاج حتى إلى تلسكوب لذلك."

"من يدري، ربما ستجد كوكبًا جديدًا بحجم الأرض؟"

• لإشعار الباحثين
• للمادة العلمية

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• حلقة ليست باردة جدًا ولا ساخنة جدًا
• علم الأحياء الفلكي - النباتات السوداء ومناطق الشفق / برين نيلسون
• كوكب جديد - عالم من الجليد الساخن على بعد ثلاثين سنة ضوئية
• ثلاثة كواكب في منطقة حياة نجم قريب