يعثر علماء الفلك على أقوى دليل حتى الآن على وجود غلاف جوي لعالم صخري في المنطقة الصالحة للسكن

محطة مهمة في البحث عن عوالم قد تكون صالحة للسكن

أفاد علماء الفلك بما يبدو أنه أوضح دليل حتى الآن على أن كوكبًا صخريًا في المنطقة الصالحة للسكن حول نجم آخر يمتلك غلافًا جويًا. الكوكب، LHS 1140 b، يدور حول قزم أحمر صغير يبعد نحو 48 سنة ضوئية عن الأرض، ويقول الباحثون إنهم رصدوا هيليومًا يتسرب من الكوكب. وتكتسب هذه الإشارة أهميتها لأنها توحي بأن هذا العالم نجح في الاحتفاظ بغلاف غازي على مدى مليارات السنين، رغم التحديات التي قد تواجهها الكواكب حول النجوم الصغيرة النشطة.

تبرز هذه النتيجة لأن الأغلفة الجوية تمثل عنصرًا أساسيًا في قابلية السكن. فهي يمكن أن تنظم درجة الحرارة، وتعيد توزيع الحرارة، وتحمي السطح إلى حد ما من الإشعاع القاسي، وتوفر الوسط الذي قد تبقى فيه بخار الماء وجزيئات أخرى قد تكون مهمة. وقد عرف العلماء منذ زمن طويل أن كثيرًا من الكواكب الخارجية توجد في ما يسمى المنطقة الصالحة للسكن، حيث يمكن نظريًا أن يوجد الماء السائل. لكن إثبات أن عالمًا صخريًا في تلك المنطقة احتفظ فعلًا بغلاف جوي كان أصعب بكثير.

وبحسب المادة المصدر المقدمة، نُشرت النتائج في 16 يوليو في مجلة Science. ويصف التقرير هذا الرصد بأنه أول دليل على وجود غلاف جوي حول كوكب صخري يدور في المنطقة الصالحة للسكن لنجم آخر. وهذا لا يعني أن LHS 1140 b مؤكد الصلاحية للسكن، فضلًا عن كونه مأهولًا. لكنه يعني أن أحد الشروط الرئيسية لقابلية السكن على السطح لفترات طويلة قد يكون حاضرًا.

لماذا يهم LHS 1140 b

يُصنَّف LHS 1140 b على أنه أرض فائقة، وتبلغ كتلته نحو 5.6 مرة كتلة الأرض. وهو أكبر من كوكبنا لكنه لا يزال أصغر بكثير من العمالقة الغازية مثل نبتون. ويتلقى هذا العالم أقل من نصف كمية ضوء الشمس التي تتلقاها الأرض. وكانت تقديرات سابقة وردت في النص المصدر تشير إلى أن درجة حرارته نحو 53 درجة فهرنهايت تحت الصفر، أو 47 درجة مئوية تحت الصفر، من دون احتساب تأثيرات التدفئة التي قد يوفرها الغلاف الجوي.

هذا المزيج يجعل الكوكب مثيرًا للاهتمام. فهو يقع ضمن نطاق يعتبره علماء الفلك متوافقًا محتملاً مع وجود الماء السائل في ظل الظروف الجوية المناسبة، حتى لو بدت درجة حرارته التوازنية الخام منخفضة. وبعبارة أخرى، فإن LHS 1140 b ليس مهمًا لأنه يشبه الأرض بوضوح. إنه مهم لأنه قد يشغل موضعًا وسطًا ضيقًا لكنه غني علميًا: صخري، ومعتدل بمعايير الكواكب الخارجية، ويبدو الآن أنه ليس بلا هواء.

بالنسبة لعلماء الكواكب الخارجية، يمثل ذلك تمييزًا كبيرًا. فكثير من الكواكب الصخرية المكتشفة حول الأقزام الحمراء تتعرض لنشاط نجمي مكثف، خاصة في بدايات تاريخها. ويمكن لهذا النشاط أن يجرّد الأغلفة الجوية. وإذا كان LHS 1140 b قد احتفظ بغلافه، فإنه يصبح حالة اختبار مهمة لنماذج بقاء الغلاف الجوي، وتطور الكواكب، والآفاق طويلة الأمد لأنظمة الأقزام الحمراء بوصفها أماكن محتملة لعوالم صالحة للسكن.

ما الذي توحي به إشارة الهيليوم

يقول النص المصدر إن علماء الفلك رصدوا هيليومًا يتسرب من الكوكب. هذا النوع من الرصد لا يقدم جردًا كاملًا لتركيب الغلاف الجوي، كما أنه لا يكشف مباشرةً ما إذا كان السطح يحتوي على محيطات أو سحب أو مزيج قابل للتنفس. لكنه يقدم علامة ذات معنى فيزيائي على وجود طبقة خارجية غازية تتفاعل مع البيئة المحيطة بالكوكب.

ويُعد الهيليوم مفيدًا في هذا السياق لأن الغاز المتسرب قد يكون أسهل في الرصد من غلاف جوي ثابت يُرى حافته أمام نجم. وإذا تمكن الباحثون من التقاط الكوكب أثناء العبور والتعرف على بصمة للهيليوم، فإنهم سيحصلون على دليل على أن المادة موجودة فوق الكوكب، وليس مجرد استنتاج من النمذجة غير المباشرة. ومن ثم تعزز النتيجة حجة أن هذا غلاف جوي دائم وليس احتمالًا نظريًا.

هذا التمييز مهم للمرحلة التالية من علم الكواكب الخارجية. فالمجال ينتقل من مجرد عدّ الكواكب إلى توصيفها. ويريد الباحثون بشكل متزايد معرفة أي العوالم صخرية، وأيها يمتلك أغلفة جوية، وكيف تتصرف تلك الأغلفة، وأي الأهداف تستحق وقت الرصد النادر لدى التلسكوبات الكبرى. ويضع الرصد الواعد على LHS 1140 b هذه الفئة فورًا ضمن الأولويات العلمية.

خطوة حذرة، لا إعلان عن حياة

من السهل المبالغة في قراءة هذا الاكتشاف، لذا فالحذر ضروري. فالغلاف الجوي وحده لا يثبت وجود بيئة سطحية ملائمة. فللزُهرة غلاف جوي كثيف، ومع ذلك فهي شديدة العدائية. وللمريخ أيضًا غلاف جوي، لكنه رقيق وبارد. وينطبق المبدأ نفسه على الكواكب الخارجية: وجود الغاز يخبر العلماء بأن عنصرًا مهمًا موجود، لكنه لا يعني أن الوصفة الكاملة للحياة قد اكتملت.

ولا تزال هناك أيضًا أسئلة مفتوحة حول سماكة الغلاف الجوي، والجزيئات المهيمنة فيه، ومدى تأثير النجم المضيف في كيميائه بمرور الوقت. والأقزام الحمراء شائعة في المجرة، ما يجعلها أهدافًا جذابة للبحث عن مناطق صالحة للسكن، لكنها قد تكون جيرانًا صعبين. فالتاريخ الإشعاعي وتاريخ التوهجات فيها قد يغيران الأغلفة الجوية الكوكبية بطرق تعقد المقارنات البسيطة مع الأرض.

ومع ذلك، تقلص النتيجة الفجوة بين النظرية والرصد. فعلى مدى سنوات، كانت فكرة وجود كوكب صخري في المنطقة الصالحة للسكن وله غلاف جوي قابل للقياس مجرد هدف لأجهزة مستقبلية. أما LHS 1140 b فيبدو الآن مختبرًا واقعيًا لتلك الجهود.

ما التالي

من المرجح أن تكون النتيجة المباشرة لهذا الرصد هي المزيد من التدقيق. سيرغب الباحثون في رصدات متابعة لتأكيد النتيجة، وتحسين الصورة الجوية، وتحديد ما إذا كان يمكن التعرف على غازات إضافية. وكل قياس جديد سيساعد على نقل LHS 1140 b من كونه مرشحًا مثيرًا للاهتمام إلى كوكب مرجعي في علم الكواكب الخارجية المقارن.

أما الأثر الأوسع فهو استراتيجي. فالبحث عن الكواكب الصالحة للسكن لا يتعلق فقط بالعثور على المسافة المدارية المناسبة من النجم. بل يتعلق بالعثور على كواكب احتفظت بما يكفي من مخزونها المتطاير للحفاظ على سلوك مناخي معقد عبر الزمن الجيولوجي. وإثبات وجود عالم كهذا قريبًا، على الأقل بالمقاييس الفلكية، يمنح هذا البحث شكلاً أكثر وضوحًا.

وفي الوقت الراهن، يُفهم LHS 1140 b على أفضل وجه بوصفه اكتشافًا عند العتبة. إنه ليس إعلانًا عن أرض ثانية. بل هو إشارة إلى أن علماء الفلك بدأوا أخيرًا في استكشاف أحد أصعب الأسئلة وأكثرها أهمية في علم الكواكب ببيانات حقيقية: ما إذا كانت العوالم الصخرية في المناطق الصالحة للسكن تستطيع الاحتفاظ بالأغلفة الجوية لفترة كافية لتصبح ذات أهمية.

• يدور الكوكب LHS 1140 b على بعد نحو 48 سنة ضوئية من الأرض حول نجم قزم أحمر بارد.
• يُعامل رصد الهيليوم على أنه أقوى دليل حتى الآن على أن كوكبًا خارجيًا صخريًا في المنطقة الصالحة للسكن يمتلك غلافًا جويًا.
• قد يجعل هذا الاكتشاف LHS 1140 b هدفًا ذا أولوية لدراسات متابعة مستقبلية للغلاف الجوي.

هذه المقالة مبنية على تقرير من Live Science. اقرأ المقال الأصلي.