الكواكب الخارجية المكتشفة حديثًا لها نفس درجات حرارة سطح الأرض تقريبًا

أصبح الكوكب الخارجي المكتشف حديثًا، والذي يتميز بدرجة حرارة سطحه المعتدلة بشكل ملحوظ، أحد أكثر الأجسام إثارة للاهتمام في جوارنا السماوي المباشر. ويمر هذا العالم الصخري الذي يبلغ حجمه حجم كوكب الزهرة، نجمًا قزمًا أحمر، مما يوفر لعلماء الفلك فرصة نادرة لدراسة ما إذا كانت مثل هذه الكواكب يمكنها الاحتفاظ بغلافها الجوي وربما تدعم الحياة.

Gliese 12 b، مماثل في الحجم لكوكب الزهرة ولكنه أصغر قليلاً من الأرض، يدور حول نجمه المضيف القزم الأحمر البارد، Gliese 12، على بعد 7٪ فقط من المسافة بين الأرض والشمس. وينتج عن هذا القرب المثير للقلق سنة تستمر 12.8 يومًا فقط، ويتلقى الكوكب طاقة من نجمه 1.6 مرة أكثر مما تحصل عليه الأرض من الشمس. وعلى الرغم من ذلك، يحافظ Gliese 12 b على درجة حرارة سطحية تقدر بـ 107 درجة فهرنهايت (42 درجة مئوية)، مما يجعله عالمًا معتدلًا وواحدًا من الكواكب الخارجية الأكثر برودة المكتشفة حتى الآن، وفقًا لأبحاث جديدة. بحث نشرت اليوم في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية. بالمقارنة، الأرض لديها متوسط ​​درجة حرارة السطح تبلغ درجة الحرارة 59 درجة فهرنهايت (15 درجة مئوية)، ولكنها ترتفع بسبب تغير المناخ الناجم عن النشاط البشري.

تتمثل الخطوات الكبيرة التالية لعلماء الفلك في معرفة ما إذا كان Gilese 12 b، الذي يقع على بعد 40 سنة ضوئية من الأرض، يستضيف غلافًا جويًا، وإذا كان الأمر كذلك فما هو نوعه، وما إذا كان هذا الكوكب قادرًا على استضافة مياه سائلة مستقرة – وهو شرط أساسي للحياة مثل نحن نعرف ذلك – على السطح. “يمثل Gliese 12 b أحد أفضل الأهداف لدراسة ما إذا كانت الكواكب بحجم الأرض التي تدور حول نجوم باردة يمكنها الاحتفاظ بغلافها الجوي، وهي خطوة حاسمة لتعزيز فهمنا لقابلية السكن على الكواكب عبر مجرتنا،” شيشير دولاكيا، طالب دكتوراه في المركز. للفيزياء الفلكية في جامعة جنوب كوينزلاند في أستراليا، في بيان أرسل عبر البريد الإلكتروني.

يبلغ حجم النجم المضيف، Gliese 12، حوالي 27% من حجم شمسنا، وتبلغ درجة حرارة سطحه حوالي 60% من درجة حرارة نجمنا المضيف. على عكس العديد من الأقزام الحمراء، المعروفة بنشاطها المغناطيسي وتوهجات الأشعة السينية القوية والمتكررة، لا يُظهر Gliese 12 أي علامات على ذلك السلوك المتطرفمما يزيد الآمال في أن الغلاف الجوي لـ Gliese 12 b ربما لا يزال سليمًا، وفقًا لعلماء الفلك.

سيكون الغلاف الجوي للكوكب الخارجي (الذي قد يكون موجودًا أو غير موجود) محورًا أساسيًا للدراسات المستقبلية، خاصة مع تلسكوب جيمس ويب، وهو مناسب تمامًا لتحليل التركيب الكيميائي للأجواء الكوكبية من خلال قدراته المتقدمة في مجال الأشعة تحت الحمراء. يعتبر Gliese 12 b كوكبًا خارجيًا عابرًا، ويمر كثيرًا أمام نجمه المضيف من منظورنا على الأرض، مما يسمح بملاحظات تفصيلية من خلال التحليل الطيفي العابر. تمكن هذه الطريقة علماء الفلك من دراسة الضوء المتسرب عبر الغلاف الجوي للكوكب، مما يكشف عن وجود غازات مختلفة ومؤشرات محتملة لقابلية السكن.

وقال ماسايوكي كوزوهارا: “على الرغم من أننا لا نعرف حتى الآن ما إذا كان يمتلك غلافًا جويًا، إلا أننا كنا نفكر فيه باعتباره كوكبًا خارج كوكب الزهرة، له نفس الحجم والطاقة التي يتلقاها من نجمه مثل جارنا الكوكبي في النظام الشمسي”. أستاذ مساعد في مركز علم الأحياء الفلكي في طوكيو. وأضاف: “لقد وجدنا أقرب عالم، عابر، ومعتدل، بحجم الأرض موجود حتى الآن”.

يمكن أن يوفر موقع الكوكب وخصائصه نظرة ثاقبة حول سبب اختلاف الغلاف الجوي للأرض والزهرة، على الرغم من أوجه التشابه بينهما. وكما أوضح دولاكيا: “الأغلفة الجوية تحبس الحرارة، واعتمادًا على نوع (الغلاف الجوي) يمكن أن تغير درجة حرارة السطح الفعلية بشكل كبير”.

في الدراسة، يشير الباحثون إلى “درجة حرارة التوازن” للكوكب الخارجي، وهي مدى سخونة الكوكب بدون غلاف جوي. الاهتمام العلمي الرئيسي في Gliese 12 b هو فهم نوع الغلاف الجوي الذي قد يكون عليه؛ من الناحية المثالية، سيكون له غلاف جوي مثل الأرض، وليس السحب السميكة السامة لحمض الكبريتيك الموجودة على كوكب الزهرة، حيث تصل درجات حرارة السطح إلى أكثر من 860 درجة فهرنهايت (450 درجة مئوية). ونظرًا لأنه يحصل على كمية مماثلة من الضوء مثل الأرض والزهرة، فإن دراسته يمكن أن تساعدنا في معرفة المزيد عن الاختلافات بين هذين الكوكبين في نظامنا الشمسي، وفقًا لدولاكيا.

استخدم الباحثون القمر الصناعي لمسح الكواكب الخارجية العابرة (TESS) التابع لناسا والقمر الصناعي CHEOPS التابع لوكالة الفضاء الأوروبية لتقدير درجة حرارة التوازن لـ Gliese 12 b. اكتشف TESS الكوكب في البداية من خلال مراقبة عمليات عبوره، وهي عبارة عن انخفاضات دورية في ضوء النجوم ناتجة عن مرور الكوكب أمام نجمه المضيف. ثم تمت متابعة هذه الملاحظات بقياسات أكثر دقة من CHEOPS، مما ساعد على تحسين الفترة المدارية للكوكب ونصف قطره. أتاحت البيانات المجمعة من TESS وCHEOPS للباحثين حساب درجة حرارة التوازن من خلال تقييم كمية ضوء النجوم التي يتلقاها الكوكب وبعده عن النجم. كان المشروع عبارة عن جهد تعاوني بين فرق من جامعة جنوب كوينزلاند، وجامعة إدنبرة، ومركز علم الأحياء الفلكي بجامعة طوكيو.

تمتد أهمية هذا الاكتشاف إلى ما هو أبعد من نظامنا الشمسي. قد يساعد ذلك في توضيح ما إذا كانت معظم النجوم في مجرتنا درب التبانة، وهي أقزام حمراء باردة، يمكنها استضافة كواكب معتدلة ذات غلاف جوي، مما يجعلها صالحة للحياة. الأبحاث من عام 2013 مقترح أن ما يصل إلى 4.5 مليار كوكب يحتمل أن تكون صالحة للحياة قد تدور حول أقزام حمراء في مجرتنا، ولكن الأدلة التي تدعم ذلك كانت ضئيلة إلى معدومة.

مقالات لها صلة: كيف يمكن للحياة أن تبقى على قيد الحياة على الكوكب الخارجي بروكسيما ب

يسلط اكتشاف Gliese 12 b الضوء على التقدم الذي يحرزه علماء الفلك في البحث عن عوالم صالحة للحياة. في حين أن بروكسيما سنتوري بي، وهو أقرب كوكب خارج المجموعة الشمسية يشبه الأرض على بعد 4 سنوات ضوئية فقط، لا يزال غير مفهوم بسبب طبيعته غير العابرة، فإن سلوك العبور لـ Gliese 12 b يوفر مسارًا أكثر وضوحًا لدراسات الغلاف الجوي. ونأمل أن تسمح هذه الميزة للعلماء بالحصول على رؤى أفضل حول قابليتها للسكن المحتملة.

ومع استمرار تقدم الأبحاث، يمكن أن يلعب Gliese 12 b دورًا محوريًا في سعينا لفهم الظروف اللازمة للحياة خارج نظامنا الشمسي.

أكثر: الفيزياء الحقيقية وراء مشكلة الجسم الثلاثة في Netflix