ونظرًا لأن النجم الذي يدور حوله أصغر بكثير من شمسنا، فإنه يتلقى حوالي 75% فقط من الطاقة، لكنها قد تظل كافية لدعم الحياة كما نعرفها.
كشفت إعادة تحليل البيانات الواردة من تلسكوب كيبلر الفضائي التابع لوكالة ناسا، عن كوكب بحجم الأرض يدور حول نجمه في المنطقة الصالحة للسكن، وهي المنطقة التي قد يحتفظ فيها كوكب صخري بالمياه السائلة.
اكتشف فريق دولي من العلماء، الذين قاموا بتحليل البيانات الأرشيفية لاكتشافات تلسكوب كيبلر الفضائي، كوكبا بحجم الأرض يدور حول شمسه في المنطقة الصالحة للسكن، وهي المنطقة التي قد يحتفظ فيها كوكب صخري بالمياه في حالة سائلة، وهي الميزة المعروفة لدى العلماء. تكون من المتطلبات الأساسية لوجود الحياة.
واكتشف العلماء هذا الكوكب، المسمى Kepler-1649c، عندما اطلعوا على الملاحظات القديمة من كيبلر، والتي أصدرتها الوكالة في عام 2018. في حين أن عمليات البحث السابقة باستخدام خوارزميات الكمبيوتر لم تكتشف الكوكب. وألقى الباحثون الذين راجعوا بيانات "كيبلر" نظرة ثانية على التوقيع الضوئي للنجم وحددوا فيه الدليل على وجود كوكب. ومن بين جميع الكواكب التي عثر عليها "كبلر"، فإن هذا الكوكب - الذي يقع على بعد 300 سنة ضوئية من الأرض (قريب نسبيا منا) هو الأكثر تشابها مع الأرض من حيث الحجم ودرجة الحرارة التقريبية على سطحه.
وهذا الكوكب المكتشف حديثا أكبر من كوكبنا بـ 1.06 مرة، لكن كمية الضوء التي يتلقاها من شمسه تبلغ حوالي 75% من كمية الضوء التي تتلقاها الأرض من شمسنا. وذلك لأنه يدور حول نجم قزم أحمر. وتشتهر هذه النجوم بالتوهجات النجمية التي يمكن أن تجعل بيئة الكوكب معادية للحياة.
وقال توماس زوربوتسن، مدير مديرية العلوم في ناسا في واشنطن، إن "هذا العالم المثير للاهتمام والبعيد يمنحنا أملا أكبر في أن تكون هناك أرض ثانية بين النجوم وتنتظر اكتشافها". ستستمر البيانات التي تجمعها بعثات مثل كيبلر وخليفته TESS في تحقيق اكتشافات مذهلة مع تحسين المجتمع العلمي لقدراته البحثية عن الكواكب الواعدة سنة بعد سنة.
لا يُعرف الكثير عن Kepler-1649c حتى الآن، لذلك على سبيل المثال لا توجد بيانات حول تكوين غلافه الجوي، مما قد يؤثر أيضًا على درجة حرارة الكوكب. تحتوي حسابات حجم الكوكب الحالية أيضًا على انحراف معياري كبير، كما هو الحال مع جميع القيم الفلكية الأخرى عند النظر في مثل هذه الأجسام البعيدة. ولكن بناءً على ما هو معروف، فإن Kepler-1649c له أهمية خاصة للعلماء الذين يبحثون عن كواكب صالحة للحياة.
وهناك كواكب أخرى يفترض أنها مماثلة في الحجم للأرض، مثلاً TRAPPIST-1f، وبحسب بعض الحسابات أيضاً Teegarden c. والبعض الآخر قد يكون أكثر شبهًا بالأرض من حيث درجة الحرارة، مثل TRAPPIST-1d وTOI 700d. لكن لا يوجد كوكب آخر يعتبر أكثر تشابها مع الأرض في هاتين القيمتين ويقع أيضا في المنطقة الصالحة للسكن من نظامه.
أندرو فاندربيرج من جامعة تكساس، المؤلف الأول للمقالة المنشورة في مجلة The Astrophysical Journal Letters. "لو لم نتحقق من عمل الخوارزمية يدويًا، لكنا قد فاتنا الاكتشاف."
ويدور كوكب Kepler-1649c حول القزم الأحمر بشكل قريب جدًا بحيث تساوي سنته 19.5 يومًا أرضيًا فقط. وفي نفس النظام يوجد كوكب صخري آخر بنفس الحجم تقريبًا، لكنه يدور حول النجم على بعد حوالي نصف مسافة كبلر - 1649c، على غرار الطريقة التي يدور بها كوكب الزهرة حول شمسنا على بعد حوالي نصف المسافة من الأرض. تعد الأقزام الحمراء أحد أكثر أنواع النجوم شيوعًا في المجرة، مما يعني أن كواكب مثل هذه قد تكون أكثر شيوعًا مما كان يُعتقد سابقًا.
تبحث عن نتائج إيجابية
وقام "كيبلر" بالبحث عن الكواكب باستخدام طريقة العبور عندما رصد النجوم في إحدى مناطق السماء وبحث عن قطرات في سطوعها عندما مرت الكواكب بينها وبين الأرض.
في معظم الأحيان، تكون التغيرات في شدة الضوء ناتجة عن ظواهر غير كوكبية - بدءًا من التغيرات الطبيعية في سطوع النجم إلى الأجسام الكونية الأخرى التي تمر - مما يجعلها تبدو كما لو كان الكوكب موجودًا عندما لا يكون موجودًا. كانت مهمة الخوارزمية هي تمييز 12% من الأجزاء المنخفضة في الرسم البياني للطيف النجمي والتي كانت بسبب كواكب حقيقية عن بقية الأجزاء. تلك التوقيعات التي حددتها الخوارزمية جاءت من مصادر أخرى تم اعتبارها أخطاء "إيجابية كاذبة".
نظرًا للعدد الهائل من الإشارات المعقدة، عرف علماء الفلك أن الخوارزمية سترتكب أخطاء وتحتاج إلى الاختبار مرة أخرى، وهي مهمة مثالية لمجموعة Kepler's False Positive False. يراجع هذا الفريق عمل الخوارزمية، ويفحص أي كائنات مصنفة على أنها إيجابية كاذبة، للتأكد من أنها أخطاء وليست كواكب، وبالتالي ضمان التغاضي عن عدد أقل من الاكتشافات المحتملة، كما اتضح أنه حدث عندما وضعت الخوارزمية علامة Kepler - 1649c.
حتى بينما يعمل العلماء على زيادة أتمتة عمليات التحليل لاستخراج أكبر قدر ممكن من العلوم من أي مجموعة بيانات معينة، فإن هذا الاكتشاف يوضح قيمة إعادة فحص الأبحاث الآلية. وحتى بعد مرور ست سنوات على توقف كيبلر عن جمع البيانات من حقل كيبلر الأصلي -وهي منطقة من السماء تم توجيهها إليها في الفترة من 2009 إلى 2013، قبل الاستمرار في استكشاف العديد من المناطق الأخرى- كشف هذا التحليل المضني عن واحدة من أكثر نظيراتها تميزًا على الأرض. الأرض لم تكتشف بعد.
الكوكب الثالث ممكن
كيبلر - 1649c ليس فقط واحدا من أكثر الكواكب تشابها مع الأرض من حيث الحجم والطاقة التي يتلقاها من نجمه، ولكنه يعطي منظورا جديدا تماما لنظامه. لكل تسع مرات يدور فيها الكوكب الخارجي في النظام حول النجم المضيف، يدور الكوكب الداخلي أربع مرات تقريبًا. تشير حقيقة أن مداراتها تتوافق معًا بمثل هذه النسبة المستقرة إلى أن النظام نفسه مستقر للغاية ومن المرجح أن يبقى على قيد الحياة لفترة طويلة.
غالبًا ما تنتج النسب شبه المثالية عن ظاهرة تسمى الرنين المداري، لكن النسبة من تسعة إلى أربعة تعتبر فريدة نسبيًا بين الأنظمة الكوكبية. عادةً ما يأتي هذا الرنين بنسب اثنين إلى واحد أو ثلاثة إلى اثنين. على الرغم من عدم إثباتها بعد، إلا أنه في حالات نادرة قد تشير هذه النسبة إلى وجود كوكب يدور حول النجم نفسه في مدار في منتصف الطريق بين الكواكب، مما يؤدي فعليًا إلى خلق زوج من الرنين بنسبة 3:2.
ويبحث الفريق عن دليل على وجود مثل هذا الكوكب الثالث ولكن دون نتائج حتى الآن. ومع ذلك، قد يكون هذا بسبب أن الكوكب صغير جدًا بحيث لا يمكن رؤيته أو أن مداره مائل بحيث لا يمكن اكتشافه بواسطة طريقة العبور المستخدمة في عمليات رصد كبلر.
وفي كلتا الحالتين، يقدم هذا النظام مثالًا آخر لكوكب بحجم الأرض يقع في المنطقة الصالحة للسكن من القزم الأحمر. تتطلب هذه النجوم الصغيرة الخافتة أن تدور الكواكب حولها بشكل قريب جدًا حتى تكون في المنطقة الصالحة للسكن - حيث لا يكون الجو حارًا جدًا ولا باردًا جدًا - حتى تتمكن من دعم الحياة كما نعرفها. وعلى الرغم من أن هذا المثال ليس سوى واحد من أمثلة عديدة، إلا أن هناك أدلة متزايدة على أن مثل هذه الكواكب شائعة حول الأقزام الحمراء.
وقال فاندربيرج: "مع حصولنا على المزيد من البيانات، نرى المزيد من العلامات التي تشير إلى مفهوم إمكانية العثور على كواكب يحتمل أن تكون صالحة للسكن ومماثلة في الحجم للأرض، حتى حول الأقزام الحمراء". "عندما تكون الأقزام الحمراء موجودة في كل مكان تقريبًا في مجرتنا، وهذه الكواكب الصغيرة التي قد تدور حولها، فإن احتمال أن يكون أحدها لا يشبه أرضنا يبدو أعلى قليلاً."
- لمزيد من المعلومات حول "كبلر" واكتشافاته (على موقع ناسا)
- لإعلان ناسا
- للمادة العلمية
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 4
يهودا
أنت على حق - ولكن...
أعتقد أنه من الأسهل بالنسبة لنا أن نبحث عن حياة مشابهة لحياتنا، لأننا نعرف ما الذي نبحث عنه.
هناك نهج آخر مثير للاهتمام تم تطويره في الستينيات - بشكل رئيسي من قبل عالم يدعى جيمس لوفلوك. يقول هذا النهج أن الحياة تنتشر حتى يصل الكوكب إلى حالة مستقرة. أي أن هناك تأثيرًا للحياة على الكوكب بأكمله. على سبيل المثال - الأكسجين الموجود في غلافنا الجوي هو نتيجة للحياة، وبالتالي فإن اكتشاف جو "غير طبيعي" يمكن أن يشير إلى اختراعات الحياة.
حقا قريبة منا من حيث المساحة فهو قريب بالفعل. أما بالنسبة للحياة البشرية فهي بعيدة جدا. سنحتاج إلى ثلاث دورات حياة للوصول إلى هناك بشرط أن نطير بسرعة الضوء. وهو ما لن يحدث على الأرجح. ولنفترض أننا وصلنا إلى هناك واكتشفنا أن الماء ليس ماء؟ لكن مادة سامة؟ هناك أشياء ليس من الضروري حتى التفكير فيها.
هناك خطأ في التناول بأن منطقة الحياة هي تلك التي تقع على مسافة مناسبة من الشمس. وحقيقة الماء السائل يمكن أن تكون على أي كوكب أو قمر بغض النظر عن شمسهم في حالتين أخريين:
و. نتيجة للنشاط البركاني داخل الكوكب نفسه
ب. إن وجود قمر بالقرب من كوكب كبير قد يخلق محيطًا مائيًا داخل القمر - انظر كوكب المشتري وقمر أوروبا.
لذا فإن السعي وراء مسافة مناسبة لواقع الأرض المتوافقة أمر مثير للاهتمام ولكنه غير ضروري في رأيي. بالإضافة إلى ذلك، تُظهر التجربة في نظامنا الشمسي تنوعًا كبيرًا في الكواكب والأقمار، وأجد صعوبة في تصديق أن هذا لن يكون هو الحال في الأنظمة الشمسية الأخرى أيضًا. إن حقيقة الماء السائل لا تعتمد على درجة الحرارة فحسب، بل تعتمد أيضًا على الضغط الجوي وغير ذلك الكثير. لذلك نجد أن كل هذه الرسائل المتعلقة بمطابقة البلد يجب أن نقبلها بضمان محدود للغاية.
هذا رأيي.
صحة جيدة للجميع في أيام كورونا هذه!
يرجى الرد بلطف
يهودا
ستستمر الحياة بنا أو بدوننا.