اكتشف كيبلر لأول مرة مرشحًا للكواكب الصخرية في المنطقة الصالحة للسكن

كما شارك في هذا الاكتشاف عالم الفلك الإسرائيلي آفي شافورير من جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا

اكتشف تلسكوب كيبلر الفضائي التابع لناسا مرشحين لكوكب بحجم الأرض، وهو الأول من نوعه، والأهم من ذلك أنه الأول من نوعه الذي يتم اكتشافه في المنطقة الصالحة للسكن، وهي منطقة يمكن أن يتواجد فيها الماء السائل على سطح الكوكب.
خمسة من الكواكب المرشحة المشابهة في الحجم للأرض تقع في المنطقة الصالحة للسكن لنجم أصغر وأبرد من الشمس. اكتشف كيبلر أيضًا ستة كواكب مؤكدة بالفعل تدور حول النجم الشبيه بالشمس Kepler-11. هذه هي أكبر مجموعة من الكواكب التي تدور حول نجم تم اكتشافها بطريقة الكسوف.

يراقب كيبلر توقيع الكواكب عن طريق قياس الانخفاض الصغير في سطوع النجوم الناتج عن مرور الكوكب أمامها في مجال رؤيتنا. تُعرف هذه الطريقة بالطريقة الانتقالية. وبما أن عبور الكواكب في المنطقة الصالحة للسكن لشمس مثل شمسنا يستغرق حوالي عام، ويتطلب الأمر ثلاثة عبورات للتأكد من حقيقة أنه كوكب، فإن تأكيد الاكتشاف سيتطلب ثلاث سنوات على الأقل.

واكتشفت مهمة كيبلر 1235 جسمًا يمكن أن تكون كواكب، بما في ذلك 54 كوكبًا تقع على مسافة مناسبة من نجمها بحيث لا تكون ساخنة جدًا ولا باردة جدًا وقد تحتوي على ماء سائل. تكنولوجيا المعلومات تتصل بنا وربما تتصل بنا الآن...

ذكرت مجلة الطبيعة أنه تم التعرف على مئات البقع السماوية، والتي يقدرون أنها قد تكون كواكب، وحتى بعضها يمكن بالتأكيد أن يكون مرشحًا للأرض رقم اثنين - كوكب صخري صغير، يبلغ مداره عدة مئات من الأيام، حيث يمكن للمياه أن تتواجد فيه. موجودة، وبطبيعة الحال، الحياة.

وفي الشهر الماضي، أعلنت وكالة ناسا، بحسب مجلة نيتشر، عن اكتشاف أصغر كوكب موجود خارج نظامنا الشمسي. ويبلغ قطره 1.4 مرة قطر الأرض، وكتلته 4.6 مرة كتلة كوكبنا. وعلى الرغم من أن الكوكب يدور بالقرب من نجمه بدرجة لا تسمح بوجود حياة عليه، فقد تم الإبلاغ عن الأخبار باعتبارها إنجازًا كبيرًا في البحث عن أرض جديدة، خاصة أنه أول كوكب صخري صغير خارج النظام الشمسي.

تم اكتشاف الكوكب بواسطة المركبة الفضائية كيبلر التابعة لناسا. تم تصميم المركبة الفضائية كيبلر على شكل تلسكوب فضائي بقطر 0.95 متر من أجل اكتشاف الكواكب الخارجية (كواكب خارج المجموعة الشمسية). وهو يعمل عن طريق مراقبة التغيرات في الضوء الصادر من النجوم. على عكس معظم التلسكوبات الأرضية، تم تصميم مهمة كيبلر للتركيز على نفس مجال الرؤية لمدة 3 إلى 4 سنوات. ويحتوي هذا الحقل على حوالي 150,000 ألف نجم في نظامي Lyra وCygnus. تم اختيار هذه الأنظمة لأنها تحتوي على العديد من النجوم التي تشبه شمسنا. نظرًا لأن كبلر يركز على نفس النقطة، فهو قادر على تكرار الملاحظات، وإجراء ثلاث أو أربع عمليات رصد متكررة لعبور الكواكب الصغيرة في مدارات مدتها عام واحد، وهو مدار الأرض حول الشمس. ولذا فهو قادر على التقاط كواكب مشابهة لكوكبنا.

ويشارك في المهمة اثنان من علماء الفلك من قسم الفيزياء بجامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا، هما تيم براون وآفي شافير. وكلاهما أيضًا عالمان في مرصد كومبس العالمي التابع للجامعة، والذي يديره براون.

براون هو باحث مشارك في كيبلر، وكان له دور مهم في المشروع منذ بداية التخطيط له في أوائل التسعينات. ومن بين أمور أخرى، وقع على كتالوج يضم حوالي 156 نجم شبيه بالشمس من بين ملايين النجوم في مجال رؤية كيبلر.

وقال شابور: "يظهر لنا التحليل الإحصائي لعينات العديد من الكواكب المرشحة أن الكواكب تأتي في مجموعات، وهذا يعني أنها تعيش جنبًا إلى جنب مع كواكب أخرى وليست وحدها".

نتيجة أخرى مثيرة للاهتمام بناءً على العينة الكبيرة من المرشحين التي اكتشفها كيبلر هي أنه عندما تفكر في الاحتمال الهندسي لكوكب البور من شمسه، ما يقرب من 20% من جميع النجوم التي لديها كواكب، فإن هذا يعني أن جزءًا كبيرًا من النجوم في يقول براون: "السماء محاطة بعوالم غريبة".

يقول نيتزر إن علماء الفلك يقومون كل شهر بتحميل من مركبة كيبلر الفضائية إلى أجهزة الكمبيوتر في وكالة ناسا دفقًا من بيانات شدة الضوء التي التقطها كيبلر. ويقل سطوع النجوم عند مرور الكواكب أمام النجوم أو مرورها بجانبها. يحتاج علماء الفلك إلى ثلاث إلى أربع عمليات عبور من هذا القبيل للتأكد من أنهم عثروا على كوكب. يتم تحويل هذه البيانات إلى رسوم بيانية ينتجها الكمبيوتر. توضح الرسوم البيانية شدة الضوء الصادر من النجم على أحد المحاور وعلى المحور الآخر التغير الزمني لهذه الشدة. ارسم رسومًا بيانية إضافية واحصل على نقاط تتوافق مع الكواكب. ثم يقومون بتصفية ضوضاء الأجهزة الموجودة في مركبة كيبلر الفضائية. بعد كل هذه العملية الشاقة، استنتجوا أن بعض البيانات هي كواكب. ولمعرفة أنه ليس ضجيجا بل كوكبا حقيقيا، يتم استخدام تلسكوب سبيتزر الفضائي، وهو حساس للأشعة تحت الحمراء. إنه مثالي لإلغاء الضوضاء. تُستخدم نتائج كيبلر أيضًا لتوجيه التلسكوبات هنا على الأرض.

وبناء على بيانات كبلر، وجد الباحثون نظاما يوجد فيه زوج من الكواكب، وهما بحجم المشتري تقريبا، ولهما كتلة تعادل كتلة زحل، ويدوران حول نفس النجم في مدارات عدة أيام. وتم اكتشاف كوكب عملاق آخر في نفس النظام. ثم اكتشفوا نظامًا آخر، حيث تدور ستة كواكب حول نجم، وتتراوح دوراتها بين بضعة أيام وحوالي 120 يومًا. وتتراوح كتلتها من ضعف كتلة الأرض إلى 300 مرة كتلة الأرض. والآن اكتشفوا كوكبًا كثيفًا آخر، يدور حول نجم مثل شمسنا تمامًا في مدار قصير مدته 84 يومًا. الكوكب قريب جدًا من شمسه وكتلته 4.6 مرة كتلة الأرض. وليس هناك شك في أن الأمر في هذه الحالة صخري. ولكن نظرًا لقربه من شمسه، فلا بد أن جانبًا واحدًا منه على الأقل يذوب طوال الوقت.

جميع الكواكب الخارجية التي تأكد وجودها حتى الآن تدور حول نجومها بشكل أقرب بكثير من الأرض. فهي قريبة جدًا من النجم بحيث لا يمكن إثبات وجود مياه متدفقة، وهو ما يحدد "المنطقة الصالحة للسكن". ومع ذلك، نظرًا لأنه يتم جمع البيانات من مركبة الفضاء كيبلر وفحصها بعناية، فمن المقدر أنها ستنتج تقارير عن الكواكب الأصغر والأصغر، حتى نحصل على مثال بحجم الأرض تمامًا.

وفي النهاية قد نجد كوكبًا شبيهًا بالأرض يدور حول نجم مشابه لشمسنا. إذا كان الأمر كذلك، فهل يجب أن يكون حجم الكوكب بحجم الأرض؟ وهل يجب أن نركز على كوكب تتدفق عليه المياه السائلة؟ وربما تكون الحياة عمومًا في زوايا أخرى نائية من الكون أكثر تنوعًا وغرابة مما توقعنا. وفي هذه الحالة، قد نفكر في الحياة في عالم جاف تمامًا ثم نكتشف أول كوكب قادر على دعم الحياة التي لم نتوقع اكتشافها أبدًا.

• إلى المقال في الطبيعة
• للحصول على معلومات على موقع ناسا
• للحصول على معلومات على الموقع الإلكتروني لجامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا