اشارات الحياة؟ يكشف جيمس ويب المزيد عن الغلاف الجوي للكوكب الخارجي K2-18 b

أشارت وكالة ناسا إلى أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي ربما اكتشف جزيئا في الغلاف الجوي لكوكب بعيد لا تنتجه إلا الحياة على الأرض.

وخضع الكوكب K2-18 b لتدقيق واسع النطاق منذ أن أعلن علماء الفلك في عام 2019 أنهم رصدوا علامات محتملة لبخار الماء في غلافه الجوي.

ويبلغ حجم الكوكب 8.6 مرة حجم الأرض ويدور حول نجم قزم أحمر في كوكبة الأسد، على بعد 120 سنة ضوئية من نظامنا الشمسي.

أشارت دراسة لاحقة نظرت إلى نفس البيانات إلى أن الأبخرة قد تكون في الواقع غاز الميثان.

الآن، قام تلسكوب جيمس ويب بتوجيه أنظاره الأقوى نحو الكوكب، مقدمًا مجموعة جديدة من البيانات.

كما وجدت أيضًا وجود جزيئات حاملة للكربون، بما في ذلك الميثان وثاني أكسيد الكربون، مما أثار تكهنات بأن K2-18 b قد يكون له غلاف جوي غني بالهيدروجين وسطح مغطى بالمحيط المائي.

قد تكون هذه الميزات علامات على وجود كوكب يمكنه دعم الحياة.

نصائح للحياة؟

ومن بين ملاحظات ويب احتمال اكتشاف جزيء يسمى ثنائي ميثيل كبريتيد (DMS)، والذي تنتجه الحياة فقط على كوكبنا.

معظم TMS الموجود في الغلاف الجوي للأرض يأتي من العوالق النباتية، والكائنات الحية المجهرية في المحيطات.

وقالت ناسا في بيان لها إن فرضية وجود DMS في الغلاف الجوي كانت “أقل قوة” من النتائج الأخرى وتحتاج إلى مزيد من التحقق.

وأوضح نيكو مادهوسودان، عالم الفلك في جامعة كامبريدج والمؤلف الرئيسي للورقة التي تعلن عن هذه النتائج: “ستؤكد عمليات رصد WEB القادمة بالفعل أن الغلاف الجوي لـ K2-18 b يحتوي على كميات كبيرة من DMS”.

ومع ذلك، قالت وكالة الفضاء إن وجود الميثان وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، وكذلك نقص الأمونيا، يدعم الفرضية القائلة بأن K2-18 b قد يكون لديه محيط مائي تحت غلافه الجوي الغني بالهيدروجين. .

دعاية

ويعتقد أن الكوكب هو مثال لعالم هسه، وهو كوكب أكبر من الأرض ولكنه أصغر من العمالقة الغازية في نظامنا الشمسي، محاط بمحيط سائل وجو كثيف من النيتروجين.

لا توجد كواكب مثل K2-18 b في نظامنا الشمسي، لذلك على الرغم من أن العلماء يعتقدون أنها شائعة حول النجوم القزمة الحمراء، إلا أنها ليست مفهومة جيدًا.

يعتقد بعض علماء الفلك أن كواكب هيسيان قد تكون بيئات واعدة للبحث عن أدلة على الحياة.

وأوضح مادهوسودان: “تؤكد النتائج التي توصلنا إليها أهمية النظر في البيئات الصالحة للسكن المختلفة في البحث عن موائل بديلة”.

“تقليديًا، ركز البحث عن الحياة على الكواكب الخارجية في المقام الأول على الكواكب الصخرية الصغيرة، لكن عوالم هيسيان الكبيرة أكثر قابلية بكثير لملاحظات الغلاف الجوي”.

دعاية

منطقة صالحة للحياة خارج المجموعة الشمسية

يهتم علماء الفلك بشكل خاص بدراسة K2-18 b لأنه يقع أيضًا في المنطقة الصالحة للسكن لنجمه المضيف، مما يعني أنه ليس قريبًا جدًا ولا بعيدًا جدًا عن الشمس.

ومع ذلك، على الرغم من التكوين الظاهري لغلافه الجوي وقربه من نجمه، فإن كوكبًا بحجم الجزء الداخلي الشبيه بنبتون قد يكون له غطاء كبير من الجليد عالي الضغط، ولكن غلاف جوي رقيق غني بالهيدروجين وسطح محيطي.

في حين أنه من المتوقع أن تحتوي عوالم هيسيان على محيطات مائية، تقول وكالة الفضاء أن المحيطات لا يمكن أن تكون ساخنة أو سائلة جدًا.

وأوضح عضو الفريق سوبهاجيت ساركار من جامعة كارديف: “على الرغم من أن هذا النوع من الكواكب غير موجود في نظامنا الشمسي، إلا أن الكواكب الفرعية نبتون هي النوع الأكثر شيوعًا من الكواكب المعروفة حتى الآن في المجرة”.

“لقد حصلنا على الطيف الأكثر شمولاً للمنطقة الفرعية لنبتون الصالحة للسكن حتى الآن، وهذا سمح لنا بنمذجة الجزيئات الموجودة في غلافه الجوي”.

دعاية

قياس الغلاف الجوي

تعد دراسة التكوين الجوي المحتمل لكوكب خارج المجموعة الشمسية مهمة صعبة، ومما يزيد من صعوبة ذلك حقيقة أن النجم المضيف أكثر سطوعًا من الكوكب.

وتمكن علماء الفلك من تحليل K2-18 b من خلال النظر إلى الضوء الصادر من نجمه الأم أثناء مروره عبر الغلاف الجوي للكوكب. أثناء مرور الكوكب أمام النجم، يمكن لتلسكوباتنا اكتشاف انخفاض السطوع أثناء قيامها بذلك.

إنها تقنية شائعة لاكتشاف وجود كوكب حول نجم، ولكنها تتسبب أيضًا في تألق بعض الضوء عبر الغلاف الجوي للكوكب، وهو ضوء تلتقطه التلسكوبات القوية مثل تلسكوب جيمس ويب.

ومن خلال دراسة هذا الضوء، يستطيع الخبراء تحديد بعض الغازات التي يتكون منها الغلاف الجوي للكوكب الخارجي. وقال مادهوسودان: “لم تكن هذه النتيجة ممكنة إلا بسبب نطاق الطول الموجي الممتد والحساسية غير المسبوقة للويب، مما مكن من الكشف القوي عن السمات الطيفية من خلال إرسالين”.

“بالمقارنة، قدمت إحدى عمليات رصد العبور باستخدام ويب دقة مماثلة لثماني عمليات رصد أجريت بواسطة هابل على نطاق طول موجي ضيق نسبيًا”.

وأضاف الباحثون أن هذه مجرد بداية لملاحظات ويب، لذا سيكون هناك “المزيد”.

لهم تم نشر النتائج في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.

ويخطط الفريق الآن لإجراء أبحاث متابعة باستخدام مقياس الطيف MIRI (أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة) الخاص بالتلسكوب، والذي يأملون أن يزيد من التحقق من صحة النتائج التي توصلوا إليها ويقدم رؤى جديدة حول الظروف البيئية على K2-18 b.