ويب يكتشف مكونًا محتملًا للحياة على كوكب بعيد خارج المجموعة الشمسية – العلماء يحثون على توخي الحذر

هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث قبل أن يتمكن العلماء من تحديد ما إذا كانت بصمات الميثان التي تم رصدها مؤخرًا تشير إلى وجود غلاف جوي أم أنها ببساطة نتيجة للتلوث من النجم المضيف.

من بين الكواكب السبعة بحجم الأرض التي تدور حول النجم القزم الأحمر TRAPPIST-1، يبرز عالم واحد للباحثين لأنه يتحرك عبر “منطقة المعتدل” الخاصة بالنجم – وهي منطقة يمكن أن يوجد فيها الماء السائل – ولكن فقط إذا كان للكوكب غلاف جوي خاص به. وحيث يوجد الماء، قد توجد الحياة.

اثنان مؤخرا علمي تُفصّل الأوراق الملاحظات الأولية لنظام TRAPPIST-1 التي حصلت عليها مجموعة بحثية تستخدم ناسا‘s تلسكوب جيمس ويب الفضائي، نشرت في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية. في هذه المنشورات، يقدم المؤلفون، بما في ذلك سوكريت رانجان من مختبر القمر والكواكب بجامعة أريزونا، تحليلًا دقيقًا للنتائج حتى الآن ويقدمون عدة سيناريوهات محتملة لما قد يكون عليه الغلاف الجوي للكوكب وسطحه.

تعرض ورقتان علميتان حديثتان الملاحظات التفصيلية الأولى لنظام TRAPPIST-1 التي تم الحصول عليها باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا. نشرت في رسائل مجلة الفيزياء الفلكيةتحلل هذه الدراسات البيانات المبكرة وتحدد عدة تفسيرات محتملة لما قد يكون عليه الغلاف الجوي للكوكب وظروف سطحه. ومن بين مؤلفيهم سوكريت رانجان من مختبر القمر والكواكب بجامعة أريزونا.

على الرغم من أن النتائج واعدة وتساعد في تعزيز الجهود لفهم هذا الحجم القريب من الأرض كوكب خارجيوينصح رانجان بالحذر في ورقة ثالثة. ويشير إلى أن هناك حاجة إلى تحقيق أكثر تفصيلاً لتأكيد ما إذا كان لدى TRAPPIST-1e غلاف جوي على الإطلاق، ولتحديد ما إذا كانت إشارات الميثان الخافتة التي شاهدها ويب تأتي بالفعل من الكوكب وليس من نجمه.

يأخذ نظام TRAPPIST اسمه من المسح الذي وجده، وهو “مشروع التلسكوب الصغير للكواكب العابرة والكواكب المصغرة”. يقع على بعد حوالي 39 سنة ضوئية من الأرض، ويبدو وكأنه نسخة مصغرة من نظامنا الشمسي. يمكن أن يتناسب النجم وجميع الكواكب السبعة بشكل مريح مع مدار عطارد، ويكمل كل كوكب في نظام TRAPPIST “سنة” في بضعة أيام أرضية فقط.

البحث عن الغلاف الجوي

قال رانجان، وهو أستاذ مساعد في LPL: “إن الأطروحة الأساسية لنظام TRAPPIST-1e هي: إذا كان لديه غلاف جوي، فهو صالح للسكن”. “ولكن في الوقت الحالي، يجب أن يكون السؤال الأول هو: “هل يوجد غلاف جوي أصلاً؟”

للإجابة على هذا السؤال، قام الباحثون بتوجيه أداة مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة من التلسكوب الفضائي، أو NIRSpec، نحو نظام TRAPPIST أثناء عبور الكوكب TRAPPIST-1e – أي مروره أمام – نجمه المضيف. أثناء العبور، يرشح ضوء النجوم عبر الغلاف الجوي للكوكب، إذا كان هناك غلاف جوي، ويتم امتصاصه جزئيًا، مما يسمح لعلماء الفلك باستنتاج المواد الكيميائية التي قد يحتوي عليها. ومع كل عبور إضافي، تصبح محتويات الغلاف الجوي أكثر وضوحًا مع جمع المزيد من البيانات.

كشفت عمليات العبور الأربعة لـ TRAPPIST-1e، التي درسها الفريق، عن وجود تلميحات لوجود الميثان. ومع ذلك، نظرًا لأن نجم TRAPPIST-1e هو ما يسمى بالقزم M، يبلغ حجمه حوالي عُشر حجم شمسنا وأكبر قليلاً فقط من شمسنا. كوكب المشتريوقال رانجان إن خصائصه الفريدة تدعو إلى مزيد من الحذر عند تفسير البيانات.

وأوضح: “في حين أن الشمس نجم قزم أصفر ساطع، فإن TRAPPIST-1 هو قزم أحمر فائق البرودة، مما يعني أنه أصغر بكثير وأكثر برودة وأخف وزنا من شمسنا”. “إنه بارد بما فيه الكفاية، في الواقع، للسماح بتواجد جزيئات الغاز في غلافه الجوي. لقد أبلغنا عن وجود تلميحات لوجود الميثان، ولكن السؤال هو: هل يمكن أن يعزى الميثان إلى الجزيئات الموجودة في الغلاف الجوي للكوكب أو في النجم المضيف؟”

للحكم على هذا السؤال، قام رانجان وزملاؤه بمحاكاة السيناريوهات التي قد يتمتع فيها TRAPPIST-1e بغلاف جوي غني بالميثان، وقاموا بتقييم احتمالية كل منها. وفي السيناريو الأكثر احتمالا بين تلك التي تم اختبارها، كان الكوكب يشبه زحلقمر تيتان الغني بالميثان. ومع ذلك، أظهر العمل أنه حتى هذا السيناريو كان غير مرجح للغاية.

قال رانجان: “استنادًا إلى أحدث أعمالنا، نقترح أن التلميح المبدئي الذي تم الإبلاغ عنه مسبقًا عن الغلاف الجوي من المرجح أن يكون “ضوضاء” من النجم المضيف”. “ومع ذلك، هذا لا يعني أن نظام TRAPPIST-1e يفعل ذلك لا لدينا جو – نحن فقط بحاجة إلى المزيد من البيانات.

تطوير الأدوات والتقنيات

وأشار رانجان إلى أنه بينما يُحدث جيمس ويب ثورة في علم الكواكب الخارجية، فإن التلسكوب لم يكن مصممًا في الأصل لدراسة الكواكب الخارجية الصغيرة الشبيهة بالأرض.

وقال: “لقد تم تصميمه قبل فترة طويلة من معرفتنا بوجود مثل هذه العوالم، ونحن محظوظون لأنه قادر على دراستها على الإطلاق”. “لا يوجد سوى عدد قليل من الكواكب بحجم الأرض التي يمكن قياس أي نوع من التركيب التفصيلي للغلاف الجوي لها.”

يمكن أن تأتي إجابات جديدة من مهمة باندورا التابعة لناسا، والتي هي قيد التطوير حاليًا ومن المقرر إطلاقها في أوائل عام 2026. بقيادة دانييل أباي، أستاذ علم الفلك وعلوم الكواكب في مرصد ستيوارد التابع لجامعة كاليفورنيا، فإن باندورا هو قمر صناعي صغير مصمم لتوصيف الأجواء للكواكب الخارجية والنجوم المضيفة لها. ستراقب باندورا النجوم التي تحتوي على كواكب يحتمل أن تكون صالحة للحياة قبل وأثناء وبعد عبورها أمام نجومها المضيفة.

بالإضافة إلى ذلك، يأمل الباحثون أن تؤدي جولة مستمرة وأكبر من الملاحظات والتقنيات التحليلية الجديدة إلى ترجيح كفة الميزان بطريقة أو بأخرى. يركز التعاون حاليًا على تقنية تُعرف باسم العبور المزدوج: من خلال مراقبة النجم عندما يمر كل من TRAPPIST-1e وTRAPPIST-1b، الكوكب الأعمق والخالي من الهواء في النظام، أمام نجمهما في نفس الوقت.

وقال رانجان: “ستسمح لنا هذه الملاحظات بفصل ما يفعله النجم عما يحدث في الغلاف الجوي للكوكب – في حالة وجوده”.

مراجع:

“المعقولية الكيميائية الضوئية للعمالقة الخارجيين الدافئين الذين يدورون حول النجوم القزمة M” بقلم سوكريت رانجان، ونيكولاس ف. ووغان، وآنا جليدين، وجينغيو وانغ، وكيفن بي. ستيفنسون، ونيكول لويس، وتومي كوسكينين، وسارة سيجر، وهانا ر. ويكفورد، ورولاند بي. فان دير ماريل، 3 نوفمبر 2025، رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
دوى: 10.3847/2041-8213/ae1026

2 بقلم آنا جليدين، رانجان سوكريت، ساراهان، ديفيد جرانت، ديفيد جرانت، أمالي جريسييه، كيفن بي ستيفنسون، ناتاشا إي مات ماونتن رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
دوى: 10.3847/2041-8213/adf62e

“المعقولية الكيميائية الضوئية للعمالقة الخارجيين الدافئين الذين يدورون حول النجوم القزمة M” بقلم سوكريت رانجان، ونيكولاس ف. ووغان، وآنا جليدين، وجينغيو وانغ، وكيفن بي. ستيفنسون، ونيكول لويس، وتومي كوسكينين، وسارة سيجر، وهانا ر. ويكفورد، ورولاند بي. فان دير ماريل، 3 نوفمبر 2025، رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
دوى: 10.3847/2041-8213/ae1026

التمويل: مقر ناسا، معهد علوم التلسكوب الفضائي

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.