أعلن العلماء هذا الأسبوع أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، والذي يمكنه من بين مواهبه العديدة تحليل الغلاف الجوي للكواكب الخارجية ، فقط أكد وجود ثاني أكسيد الكربون في عالم يدور حول الشمس على بعد 700 سنة ضوئية. إنها أول ملاحظة لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي الكوكبي خارج نظامنا الشمسي.
لكن هذا الاكتشاف ، الذي تم التوصل إليه حول عالم يختلف تمامًا عن عالمنا ، هو مجرد أول طعم لما قد تكشفه أدوات ويب قريبًا. يتوق علماء الفلك إلى تدريب التلسكوب على كواكب مثل الأرض ، حيث تتوافر المياه السائلة ، وهي عنصر أساسي للحياة كما نعرفها ، بوفرة. في الأشهر والسنوات المقبلة ، سيحصلون بلا شك على فرصتهم.
هناك عدد من الكواكب الواعدة الشبيهة بالأرض التي يمكن أن يدرسها ويب في المستقبل القريب في بحث نُشر مؤخرًا في المجلة الفلكية، يجادل علماء من جامعة مونتريال بأنهم اكتشفوا أحد أفضل المرشحين حتى الآن.
الكوكب ، الذي يدور حول نجم في النظام الثنائي TOI-1452 ، يبعد 100 سنة ضوئية. إنه أكبر بحوالي 70٪ من الأرض - وهو نوع من الكواكب الخارجية يسمى أ سوبر إيرث—المدارات في منطقة يسميها العلماء منطقة صالحة للسكن حيث الماء السائل ممكن. لكن الأمر الأكثر إثارة هو حقيقة أن كثافة الكوكب تشير إلى وجود محيط عالمي.
عالم الماء
ظهرت تلميحات TOI-1452 b لأول مرة في البيانات التي تم جمعها بواسطة التلسكوب الفضائي TESS. أكد الفريق أيضًا وجود الكوكب وحدد السمات الرئيسية من خلال الملاحظات الأرضية. من خلال قياس مدى تذبذب نجم يدور حول كوكب ما ، يمكن للباحثين تقدير كتلته ، في حين أن تحليل مقدار الضوء الذي يحجبه أثناء تحركه بين نجمه والأرض يعطي تقديرات لحجمه.
شمس TOI-1452 b هي نجم قزم أحمر أصغر حجمًا وأخف من الشمس. لذلك ، بينما يكون الكوكب في مدار ضيق بالنسبة إلى الأرض - يكمل دائرة حول شمسه كل 11 يومًا - فإنه يتلقى نفس كمية الإشعاع الشمسي مثل كوكب الزهرة. هذا يجعلها صفعة في منتصف المنطقة الصالحة للسكن لنجمها. إذا أخذنا في الاعتبار كثافته المنخفضة بشكل مدهش ، فإن النظرية الرائدة هي أن TOI-1452 b هو عالم مائي.
قدر أحد النماذج في الدراسة أن الماء يمكن أن يتكون 30٪ من كتلة الكوكب. وبالمقارنة ، فإن الماء يغطي 70 في المائة من سطح الأرض ولكنه يمثل 1 في المائة فقط من كتلته. لذلك إذا ثبت أن النموذج دقيق ، يمكن تغطية سطح TOI-1452 b بأكمله بمحيط عالمي أعمق بكثير من أي محيط على الأرض.
"TOI-1452 b هو أحد أفضل المرشحين لكوكب المحيط الذي اكتشفناه حتى الآن ،" قال تشارلز كديو، عالم فلك في جامعة مونتريال والمؤلف الرئيسي للورقة البحثية الجديدة. "يشير نصف قطرها وكتلتها إلى كثافة أقل بكثير مما قد يتوقعه المرء لكوكب يتكون أساسًا من معدن وصخور ، مثل الأرض."
الكلمة الأساسية هي مرشح. تترك البيانات مساحة كبيرة لعدم اليقين بشأن ما إذا كان الكوكب في الواقع كوكب محيطي. تستكشف الورقة أيضًا السيناريوهات التي يكون فيها الكوكب صخريًا بدون غلاف جوي أو صخري مع جو ممتد من الغازات الخفيفة مثل الهيدروجين والهيليوم. الطريقة الوحيدة للتأكد من ذلك هي إلقاء نظرة.
الرخام الأزرق التالي
عندما يضيء الضوء عبر الغلاف الجوي للكواكب الخارجية ، تمتص المكونات الكيميائية المختلفة الأطوال الموجية المميزة. يشبه الطيف الناتج بصمة إصبع للتركيب الكيميائي للغلاف الجوي ، الفجوات التي تعلن عن وجود عناصر مختلفة مثل الهيدروجين والهيليوم أو جزيئات مثل بخار الماء. حتى الآن ، كانت قدرتنا على تحليل الغلاف الجوي للكواكب الخارجية مباشرة ، خاصة تلك الموجودة حول الكواكب الأصغر ، محدودة.
ولكن مع Webb ، تمتلك البشرية زوجًا جديدًا من النظارات أكثر من كونها مناسبة للوظيفة. بالإضافة إلى الخصائص الفيزيائية لـ TOI-1452 b ، فإن الكوكب قريب أيضًا نسبيًا من الأرض ، وموقعه في السماء متاح للمراقبة على مدار العام. يقول العلماء إنهم يأملون في حجز وقت على التلسكوب قريبًا لتأكيد فرضيتهم أو رفضها بشكل مباشر.
ما إذا كان هذا الكوكب بالتحديد خارجًا هو إلى حد ما خارج الموضوع. الأمر الأكثر إثارة هو قدرتنا الجديدة على إلقاء نظرة خاطفة على الأغلفة الجوية لقائمة من الكواكب الواعدة التي تقع على بعد سنوات ضوئية. من المحتمل تمامًا أن يحدد العلماء قريبًا ويؤكدون وجود عالم محيطي يدور حول نجم آخر: أول رخام أزرق خارج نظامنا الشمسي.
من هناك ، قد نجد المزيد من الكرات ، وبينما لم يكن Webb مصممًا بشكل صريح لاكتشاف البصمات الحيوية - البصمات الكيميائية للحياة نفسها -التلسكوبات القادمة ستكون. وتشمل هذه تلسكوب ماجلان العملاق الأرضي ، وتلسكوب الثلاثين مترًا ، والتلسكوب الأوروبي الكبير للغاية.
مع نمو رولودكس الخاص بنا عن عوالم المحيطات المؤكدة ، تزداد أيضًا قائمة الأهداف الواعدة لهذه التلسكوبات المستقبلية لتدريب أنظارهم عليها ، وفي ما سيكون بلا شك اكتشافًا يهز العالم ، قد نجسس أخيرًا التوقيعات الأولى للحياة في العالم. وحيدا الفراغ.
الصورة الائتمان: بينوا جوجون ، جامعة مونتريال
