وجد علماء الفلك أقوى دليل حتى الآن على أن كوكبًا صخريًا خارج نظامنا الشمسي تمكن من التمسك بغلاف جوي، وهو عنصر حاسم للحياة كما نعرفها.
ويمثل هذا الاكتشاف المرة الأولى التي يكتشف فيها العلماء غلافا جويا يحيط بكوكب صخري يدور في الفضاء منطقة صالحة للسكن لنجم آخر، المنطقة المحيطة بالنجم حيث درجات الحرارة يمكن أن تمكن الماء السائل من الوجود على سطح الكوكب. النتائج نشرت في 16 يوليو في المجلة علوم, يمكن أن يساعد علماء الفلك في تضييق نطاق البحث عن عوالم يحتمل أن تكون صالحة للحياة خارج ساحتنا الخلفية الكونية.
“إنه أمر مثير للغاية” إدوارد شويترمانقال أستاذ مشارك في علم الأحياء الفلكي بجامعة كاليفورنيا في ريفرسايد، والذي لم يشارك في الدراسة، لموقع Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني. “إننا نقترب من دراسة أجواء العوالم التي يمكن أن تؤوي الحياة بشكل معقول، مع وجود أدلة على تلك الحياة المضمنة في أطيافها التي يمكن ملاحظتها.”
الكوكب المعروف باسم إل إتش إس 1140 بيقع على بعد حوالي 48 سنة ضوئية من الأرض ويدور حول كوكب صغير بارد نجم قزم أحمر. تبلغ كتلة الكوكب الخارجي حوالي 5.6 مرة كتلة الأرض، ويصنف على أنه كوكب الأرض الفائقة: كوكب صخري أكبر من كوكبنا ولكنه أصغر بكثير من عمالقة الغاز مثل نبتون.
ويتلقى أقل من نصف ضوء الشمس الذي تتلقاه الأرض، مما يمنحه درجة حرارة سطحية تقدر بحوالي 53 درجة فهرنهايت (47 درجة مئوية تحت الصفر)، وفقًا للتقديرات السابقة دون احتساب الغلاف الجوي. وهذا يجعل الكوكب باردًا، ولكن ضمن النطاق الذي يعتبره علماء الفلك صالحًا للسكن.
تسرب الغاز الكوني
وقد اكتشف العلماء الآلاف من الكواكب الخارجية على مدى العقود القليلة الماضية، بما في ذلك العديد من العوالم الصخرية. ولكن تحديد ما إذا كانت تلك الكواكب لها أجواء وقد ثبت أن الأمر أكثر صعوبة، لأن الأجواء المحيطة بالكواكب الصخرية رقيقة بشكل لا يصدق مقارنة بأغلفة الكواكب العملاقة، مما يجعل اكتشافها أكثر صعوبة عبر مسافات كونية شاسعة.
وبدلاً من البحث عن الغلاف الجوي مباشرة، بحث الباحثون في الدراسة الجديدة عن دليل دقيق على وجوده: تسرب غاز الهيليوم إلى الفضاء. وباستخدام مطياف WINERED الموجود على تلسكوب Magellan Clay في تشيلي، شاهد الفريق عبور LHS 1140 b أمام نجمه وترك شظية من ضوء النجوم تتسلل عبر الغلاف الجوي للكوكب في طريقها إلى الأرض. وأثناء قيامهم بذلك، بحث الفريق عن انخفاض بسيط في ضوء النجم عند الطول الموجي الدقيق للأشعة تحت الحمراء التي يحجبها الهيليوم، وهي علامة واضحة على أن الغاز يتدفق من الكوكب إلى الفضاء.
احصل على الاكتشافات الأكثر روعة في العالم والتي يتم تسليمها مباشرة إلى صندوق الوارد الخاص بك.
استند التنبؤ بالكامل إلى نموذج رياضي لم يتم تأكيده مطلقًا بالنسبة لكوكب صخري. ومع ذلك، في سبتمبر 2024، تمكن الفريق من اكتشاف كوكب LHS 1140 b وكوكب مجاور أصغر حجمًا وأكثر سخونة. LHS 1140 ج، يعبران نجمهما في نفس الليلة، بفارق أقل من 40 دقيقة. اكتشف الباحثون إشارة هيليوم واضحة من LHS 1140 b، بينما لم يظهر LHS 1140 c أي شيء.
تصور فني لوكالة ناسا يصور LHS 1140 b على أنه أرض صخرية خارقة – وهو نوع من الكواكب التي يحتمل أن تكون صالحة للحياة والتي تشبه كوكبنا.
(حقوق الصورة: ناسا)
التباين مهم: يدور LHS 1140 c بالقرب من نجمه بشكل أقرب بكثير من LHS 1140 b ويستقبل ما يقرب من خمسة أضعاف الإشعاع، ومع ذلك فهو أيضًا أصغر حجمًا وأقل ارتباطًا بالجاذبية – وهي الظروف التي من شأنها أن تجعل اكتشاف أي غاز متسرب أسهل، وليس أصعب. يشير عدم العثور على أي شيء هناك إلى أن الغلاف الجوي لـ LHS 1140 c قد تم تجريده منذ فترة طويلة، في حين تمكن LHS 1140 b، الموجود بعيدًا في ظروف أكثر برودة وهدوءًا، من التمسك بنفسه.
يعالج هذا الاكتشاف سؤالًا ظل علماء الفلك يعملون على الإجابة عليه منذ عقود.
“منذ عشرين عامًا، تساءلنا عما إذا كانت هناك كواكب أخرى من النوع الأرضي،” هذا ما قاله مؤلف مشارك في الدراسة. روبن وردزورثوقال أستاذ علوم الأرض والكواكب في جامعة هارفارد في أ إفادة. “ثم علمنا أنها شائعة، ووجدنا بعضها في المنطقة الصالحة للسكن. وكان السؤال التالي هو ما إذا كان أي منها قد تمكن من الحفاظ على الغلاف الجوي. والآن نعلم أن واحدًا على الأقل نجح في ذلك”.
خطوة إلى الأمام في البحث عن الحياة
يعد هذا الاكتشاف ملحوظًا بشكل خاص لأن النجوم القزمة الحمراء مثل LHS 1140 يمكنها قصف الكواكب القريبة بإشعاعات عالية الطاقة قادرة على تجريد الغلاف الجوي بمرور الوقت. استنادًا إلى العمر المقدر للنجم بما لا يقل عن 3.1 مليار سنة، يقول الباحثون إن الغلاف الجوي للنجم LHS 1140 b من المحتمل أن يستمر على الرغم من هذا القصف، مما يشير إلى أن بعض الكواكب الصخرية حول هذه النجوم الشائعة يمكن أن تتمسك بأغلفتها الجوية لفترة أطول بكثير مما كان مفترضًا من قبل.
لكن الباحثين يحذرون من أن اكتشاف الهيليوم لا يعني أن الكوكب مأهول بالسكان، أو حتى أنه صالح للسكن. تكشف الملاحظات فقط عن الغلاف الجوي العلوي الرقيق للكوكب، وليس تكوينه الكامل. ولا يزال العلماء لا يعرفون ما إذا كان LHS 1140 b يحتوي على الأكسجين أو ثاني أكسيد الكربون أو بخار الماء أو غازات أخرى يمكن أن تجعل سطحه أكثر شبهاً بالأرض وأكثر ملائمة للحياة.
وبدلا من ذلك، يفتح هذا الاكتشاف طريقة جديدة لدراسة العوالم الصخرية البعيدة.
وقال شويترمان: “توضح الدراسة أنه، على الأقل في بعض الحالات، سنكون قادرين على البدء في توصيف الأغلفة الجوية للكواكب التي يحتمل أن تكون صالحة للحياة”. “إذا احتفظت الكواكب الصخرية التي تدور حول نجوم شبيهة بالشمس بغلاف جوي، فقد نضطر إلى الانتظار من عقد إلى عقدين من الزمن حتى يتم إطلاق المركبة الفضائية”. مرصد العوالم الصالحة للسكن للبحث عن البصمات الحيوية على الكواكب الصخرية. أنا بالتأكيد متحمس لما سيأتي بعد ذلك!”
ستهدف الملاحظات المستقبلية إلى تحديد مكونات الغلاف الجوي المتبقي لـ LHS 1140 b والتحقق مما إذا كان قد يحتوي على محيطات أو ميزات أخرى مرتبطة بالقابلية للسكن.
Cherubin, C., Vissapragada, S.,Cunningham, T., Meech, AG, Charbonneau, D., Wordsworth, R., صاحب المنزل, A., Teske, J., Dos Santos, L., Wallack, N., Missener, W., Lin, Z., McWilliam, A., Zhang, M., Dittman, J., López-Morales, M. (2026). الهروب من الهيليوم من الغلاف الجوي للكوكب الأرضي في منطقة قريبة صالحة للسكن. علوم, https://www.science.org/doi/10.1126/science.aea9708
مرتبط
اكتشاف المزيد من موقع مدسن medicine
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
