اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) دليلاً على وجود جزيئات ذات أساس كربوني في الغلاف الجوي لعالم محيطي مشتبه به.
الكوكب خارج المجموعة الشمسية أو كوكب خارجي يعد K2–18 b هدفًا محيرًا لعلماء الفلك أثناء بحثهم عن الحياة خارج النظام الشمسي، كما أظهرت الأبحاث والملاحظات السابقة مع تلسكوب هابل الفضائي وأشاروا إلى أن الكوكب يمكن أن يكون محيطًا أو عالمًا “هيسيًا” مليئًا بالمياه السائلة – وهو عنصر حيوي للحياة. يمتلك K2–18 b نصف قطر أكبر بمرتين إلى ثلاث مرات من نصف قطر الأرض ويقع على مسافة 120 سنة ضوئية بعيدا عن ال النظام الشمسي.
أظهرت النتائج الجديدة آثارًا لثاني أكسيد الكربون والميثان في الغلاف الجوي لكوكب K2–18 b دون الكشف عن الأمونيا، وهو ما يشير على الأرجح إلى وجود محيط مائي تحت جو غني بالهيدروجين.
“تؤكد النتائج التي توصلنا إليها أهمية النظر في البيئات الصالحة للسكن المتنوعة في البحث عن الحياة في مكان آخر،” المؤلف الرئيسي للبحث والعالم في جامعة كامبريدج نيكو مادهوسودان. قال في بيان. “تقليديًا، ركز البحث عن الحياة على الكواكب الخارجية في المقام الأول على الكواكب الأصغر حجمًا الكواكب الصخرية، لكن عوالم هيسيان الأكبر حجمًا أكثر ملاءمةً لملاحظات الغلاف الجوي.”
متعلق ب: كيف سيقوم مرصد العوالم الصالحة للسكن التابع لناسا بالبحث في الكواكب الخارجية عن علامات الحياة الغريبة
مع كتلة حوالي 8.6 أضعاف كتلة أرض ويقع في نجمه الرائع منطقة صالحة للسكن– المنطقة التي ليست ساخنة جدًا ولا باردة جدًا بحيث لا يمكنها استضافة الماء السائل – K2–18 b مثال لكوكب بحجم يتراوح بين الأرض والعملاق الجليدي في النظام الشمسي نبتون. ويشار إلى هذه العوالم باسم “الكواكب النبتونية الفرعية” وهي لا تشبه أي كواكب في النظام الشمسي، مما يجعلها لغزا بالنسبة لعلماء الفلك، الذين يناقشون حاليا طبيعة غلافها الجوي.
من المفترض أن يساعد هذا البحث في رفع الحجاب المحيط بالأجواء والظروف البيئية لكل من الكواكب الفرعية ونبتون عوالم هيسيان .
هل هذا دليل على الحياة خارج النظام الشمسي؟
بالإضافة إلى تحويل جزيئات الكربون، فإن JWSTوأظهرت النتائج أيضًا احتمال وجود شيء أكثر إثارة في الغلاف الجوي لكوكب K2–18 b.
يبدو أن التلسكوب الفضائي قد اكتشف كبريتيد ثنائي الميثيل (DMS)، والذي يتم إنتاجه على الأرض فقط كمنتج ثانوي للحياة، والتي تنشأ بشكل رئيسي عن طريق العوالق النباتية. يتوخى الفريق الحذر بشأن هذا الاكتشاف، وهو أقل تأكيدًا بكثير من وجود جزيئات الكربون. وأوضح مادهوسودان: “يجب أن تكون ملاحظات ويب القادمة قادرة على تأكيد ما إذا كان DMS موجودًا بالفعل في الغلاف الجوي لـ K2–18 b بمستويات كبيرة”.
يجب تطبيق هذا الشعور بالحذر على نتائج K2–18 b بشكل عام عندما يتعلق الأمر بالتكهنات الحياة الغريبة. حتى لو كان الكوكب يحتوي على محيط مائي سائل وغلاف جوي يحتوي على جزيئات الكربون، فهذا لا يعني بالضرورة أنه يؤوي الحياة أو أن الكوكب الخارجي يمكن أن يدعم الكائنات الحية على الإطلاق.
ومع عرض يبلغ حوالي 2.6 مرة عرض الأرض، فإن حجم الكوكب يعني أن باطنه يحتوي على جليد عالي الضغط مشابه لنبتون ولكن مع غلاف جوي أرق وسطح محيطي. وهذا يعني أن الكوكب قد يغلي الماء السائل، مما يجعل محيطاته ساخنة للغاية بحيث لا تسمح باستضافة الحياة.
كيف رأى تلسكوب جيمس ويب الفضائي مباشرة من خلال عالم المحيطات
إن تقييم تكوين الغلاف الجوي للعوالم البعيدة مثل K2–18 b ليس بالمهمة السهلة لأن الضوء الذي ينعكس عن غلافها الجوي خافت جدًا مقارنة بالضوء القادم من الكواكب الأم النجوم. وقد فعل مادهوسودان والفريق هذا الأمر بالنسبة لـ K2–18 b من خلال انتظار عبور الكوكب لوجه نجمه من منظور تلسكوب جيمس ويب الفضائي. وهذا يعني أن ضوء نجمه الأم يشرق مباشرة عبر الغلاف الجوي للكوكب.
تمتص العناصر والمركبات الكيميائية الضوء وتبعثه بأطوال موجية محددة ومميزة، مما يعني أنها عندما تكون في الغلاف الجوي للكوكب، فإنها تترك “بصمة” مميزة على ضوء النجوم – “أطياف” النجم – أثناء مروره عبر هذا الغلاف الجوي.
وأوضح مادهوسودان: “لم تكن هذه النتيجة ممكنة إلا بسبب نطاق الطول الموجي الممتد والحساسية غير المسبوقة لـ JWST، مما مكن من الكشف القوي عن السمات الطيفية من خلال عبورين فقط”. “للمقارنة، قدمت إحدى عمليات رصد العبور باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي دقة مماثلة لثماني عمليات رصد بواسطة هابل تم إجراؤها على مدى بضع سنوات وفي نطاق طول موجي ضيق نسبيًا.”
تعكس النتائج التي توصل إليها الفريق البيانات التي جمعها تلسكوب جيمس ويب الفضائي خلال عبورين فقط لنجمه K2–18 b على وجه نجمه الأم. هناك المزيد من الملاحظات حول الكوكب الخارجي في الطريق، لكن الفريق الذي يقف وراء هذه النتائج يعتقد أن ما رأوه حتى الآن هو بالفعل دليل على قوة تلسكوب جيمس ويب الفضائي، مع عبور واحد فقط قادر على تقديم نفس القدر من البيانات التي يمكن أن يحصدها هابل في ثمانية مماثلة المعابر.
سيواصل الفريق الآن مراقبة K2–18 b باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي وأداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة الخاصة به (ميري) على وجه الخصوص، حيث يهدفون إلى التحقق من صحة النتائج التي توصلوا إليها وكذلك جمع المزيد من المعلومات حول الظروف البيئية على الكوكب الخارجي.
“هدفنا النهائي هو تحديد الحياة على كوكب خارج المجموعة الشمسية صالح للسكن، الأمر الذي من شأنه أن يغير فهمنا لمكاننا فيه الكون“اختتم مادهوسودان. “النتائج التي توصلنا إليها هي خطوة واعدة نحو فهم أعمق لعوالم هيسيان في هذا المسعى.”
وقد تم قبول بحث الفريق للنشر في مجلة Astrophysical Journal Letters.
More Stories
صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس يتوقف قبل إطلاقه ملياردير في مهمة خاصة
بقرة بحرية ما قبل التاريخ أكلها تمساح وسمكة قرش، بحسب حفريات
إدارة الطيران الفيدرالية تطلب التحقيق في فشل هبوط صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس