يكتشفون أولاً الماء علي كوكب صالح للسكن
يكتشفون أولاً الماء علي كوكب صالح للسكن
في الغلاف الجوي لكوكب يبعد 111 سنة ضوئية فقط عن الأرض ، اكتشف علماء الفلك اكتشافًا مثيرًا للغاية: لقد اكتشفوا المياه .
ما يصل إلى 50 في المئة من الغلاف الجوي لكوكب K2-18b يمكن أن يكون بخار الماء. ولكن على عكس الكواكب الخارجية العملاقة الأخرى التي تم فيها اكتشاف الماء في الغلاف الجوي ، يعتبر K2-18b أرضًا خارقة. يمكن أن يكون كوكب صخري ، مثل الأرض والمريخ والزهرة ، وهذا الاكتشاف لا يمكن أن يساعدنا فقط على فهم أجواء الكواكب الخارجية للمنطقة الصالحة للسكن بشكل عام ، بل وأيضًا تلك الكواكب الخارجية الصخرية للمنطقة الصالحة للسكن في مدار قريب حول النجوم القزمة الحمراء ، وقال عالم الفلك "أنجيلوس تسياراس" من جامعة لندن كوليدج: "العثور على الماء في عالم يمكن أن نسكنه غير الأرض أمر مثير للإعجاب".
وكوكب K2-18b ليس" Earth 2.0 "لأنه أثقل بشكل كبير وله تكوين جوي مختلف. ومع ذلك ، فإنه يقربنا من الإجابة على السؤال الأساسي: هل الأرض فريدة من نوعها؟ وتم اكتشاف K2-18b في عام 2015 ، وكان تحديده معقدًا بعض الشيء. نعلم أنه يدور حول نجم قزم أحمر يسمى K2-18 عن كثب ، ويكمل الدائرة مرة واحدة كل 33 يومًا، وبالإضافة إلى ذلك ، تتشابه مستويات التشعيع النجمية على الكوكب مع تلك الموجودة على الأرض (باستثناء نشاط الاندفاع العالي النموذجي للأقزام الحمراء)، وهذا لأن هذا المدار الذي يمتد 33 يومًا يقع في منتصف المنطقة الصالحة للنجم ، وليس حارًا جدًا حتى لا تتبخر المياه السائلة من السطح وليست شديدة البرودة بحيث تتجمد تمامًا. نعلم أيضًا أن الكوكب يعادل ضعف حجم الأرض وحوالي ثمانية أضعاف الكتلة.
وقام تيياراس وفريقه بذلك باستخدام أداة WFC3 على التلسكوب الفضائي هابل. التقطوا صورا لثمانية عبور للكوكب أمام النجم ، وجمعوها لإنتاج متوسط مرجح ، مما خلق صورة طيفية للكوكب الخارق ، وعلى الفور ، حان الوقت لمعرفة ما الذي كان يخبرهم به المظهر الطيفي باستخدام النمذجة. وفي البداية ، نفذوا نماذج من الغلاف الجوي K2-18b مع مجموعة من الجزيئات في الغلاف الجوي التي يمكن أن تنتج خطوط امتصاص ، بما في ذلك الماء (H2O) ، وأول أكسيد الكربون (CO) ، وثاني أكسيد الكربون (CO 2) ، والميثان (CH 4) و الأمونيا (NH 3)، وعلى طيف الكوكب ، يمكن اكتشاف الماء فقط بثقة ، لذلك راجع الفريق تحليله ، باستخدام الماء فقط كغاز صغير ،ثم قاموا بنمذجة الغلاف الجوي باستخدام ثلاثة طرق مختلفة: لا غائم لها بخار الماء في جو الهيليوم الهيدروجيني ؛ غائم ، مع بخار الماء والهيدروجين والهيليوم والنيتروجين الجزيئي ؛ والغيوم ، مع بخار الماء والهيدروجين الهيليوم .
فأنتجت عمليات المحاكاة الثلاثة جوًا ذي دلالة إحصائية على مستويات عالية من الثقة ، بقيم متشابهة إلى حد أنها لا تستطيع التمييز بين الأنواع الثلاثة المحتملة ، ولم يكن من الممكن ، بناءً على المعلومات الحالية ، الحد من وفرة المياه ؛ لكن النماذج تشير إلى أن ما بين 20 و 50 في المئة من الغلاف الجوي للكوكب يمكن أن يكون بخار الماء ،وكمرجع ، يتراوح جو الأرض بين 0 إلى 5 بالمائة من بخار الماء (أو 0.25 بالمائة في المتوسط حسب الكتلة). ثم K2-18b سيكون مكانا رطبة جدا ، وكما لا يمكن استبعاد وجود الميثان والأمونيا ، لأن أطوال موجته لا يغطيها WFC3. كل هذا هو حجة مقنعة إلى حد ما للإشارة إلى الجيل التالي من أدوات الطول الموجي الأوسع ، مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي والكواكب الخارجية الكبيرة تحت تحت الحمراء للاستشعار عن بعد في الغلاف الجوي ، في اتجاه الكوكب .
وكتب الباحثون في مقالهم: "على الرغم من أن مسألة قابلية الكواكب المعتدلة حول النجوم المتأخرة تعتبر موضوعًا نشطًا للمناقشة ، فإن التقدم الحقيقي يتطلب قيودًا ملحوظة بدرجة ملحوظة للمراقبة" ، و"يوفر التحليل المقدم هنا أول ملاحظة مباشرة للتوقيع الجزيئي لكوكب خارج المجموعة الشمسية السكانية ، والذي يربط هذه الدراسات النظرية بالملاحظات."
أقرأ أيضا
