قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
اكتشف علماء الفلك باستخدام تلسكوب هابل الفضائي جزيئات الماء في الغلاف الجوي لكوكب خارجي صغير شديد الحرارة على بعد 97 سنة ضوئية من الأرض.
ويبلغ قطر الكوكب، المسمى GJ 9827d، حوالي ضعف قطر الأرض، وهو أصغر كوكب خارج المجموعة الشمسية وجد أنه يحتوي على بخار الماء في غلافه الجوي، وفقا لدراسة جديدة.
الماء ضروري للحياة كما نعرفها، ولكن من غير المرجح أن يستضيف الكوكب أي نوع من الحياة بسبب درجات الحرارة المرتفعة التي من شأنها أن تحول الغلاف الجوي الغني بالمياه إلى بخار حارق.
لم يكشف علماء الفلك بعد عن الطبيعة الحقيقية للغلاف الجوي لهذا العالم غير العادي، لكن هذا الاكتشاف يمهد الطريق لمزيد من البحث في سعيهم لفهم أصول الكواكب خارج نظامنا الشمسي.
ظهرت النتائج في تقرير نشر يوم الخميس في مجلة The Astrophysical Journal Letters.
وقالت لورا كريدبرج، المؤلفة المشاركة في الدراسة، والمديرة الإدارية لقسم فيزياء الغلاف الجوي للكواكب الخارجية في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك في هايدلبرج بألمانيا، في بيان: “الماء على كوكب بهذا الحجم الصغير يعد اكتشافًا تاريخيًا”. “إنها تقترب أكثر من أي وقت مضى من توصيف عوالم تشبه الأرض حقًا.”
ومع ذلك، تصل درجة حرارة الكوكب إلى 800 درجة فهرنهايت (427 درجة مئوية)، مما يجعله عالمًا مشبعًا بالبخار وغير مضياف وحارًا مثل كوكب الزهرة.
وقال المؤلف المشارك في الدراسة بيورن بينيكي، الأستاذ في معهد تروتييه لأبحاث جامعة مونتريال: “ستكون هذه هي المرة الأولى التي يمكننا فيها أن نظهر بشكل مباشر من خلال الكشف الجوي، أن هذه الكواكب ذات الأجواء الغنية بالمياه يمكن أن توجد بالفعل حول نجوم أخرى”. الكواكب الخارجية ، في بيان. “هذه خطوة مهمة نحو تحديد مدى انتشار وتنوع الأجواء على الكواكب الصخرية.”
في الوقت الحالي، لا يستطيع فريق البحث معرفة ما إذا كان هابل قد التقط آثارًا لبخار الماء داخل غلاف جوي منتفخ غني بالهيدروجين أو أن الكوكب لديه غلاف جوي غني بالمياه لأن النجم المضيف تبخر الغلاف الجوي الأصلي للهيدروجين والهيليوم لـ GJ 9827d.
“تم تصميم برنامج المراقبة الخاص بنا، بقيادة الباحث الرئيسي إيان كروسفيلد من (جامعة كانساس) في لورانس، كانساس، خصيصًا بهدف ليس فقط اكتشاف الجزيئات الموجودة في الغلاف الجوي للكوكب، ولكن أيضًا البحث فعليًا عن بخار الماء على وجه التحديد”. وقال مؤلف الدراسة الرئيسي بيير ألكسيس روي، وهو طالب دكتوراه في معهد تروتييه بجامعة مونتريال، في بيان له: “أي من النتيجتين ستكون مثيرة، سواء كان بخار الماء هو السائد أو مجرد نوع صغير في جو يهيمن عليه الهيدروجين.”
لغز كوكبي
اكتشفت مهمة كيبلر التابعة لناسا في البداية الكوكب الذي يدور حول نجم قزم أحمر في كوكبة الحوت في عام 2017. ويكمل الكوكب الخارجي مدارًا واحدًا حول نجمه المضيف كل 6.2 يومًا.
ورصد علماء الفلك الكوكب GJ 9827d خلال 11 مرة عبور، أو الأوقات التي عبر فيها الكوكب أمام نجمه أثناء المدار، على مدى ثلاث سنوات. ساعد ترشيح ضوء النجوم عبر الغلاف الجوي للكوكب علماء الفلك على قياس توقيع جزيئات الماء.
“حتى الآن، لم نتمكن من اكتشاف الغلاف الجوي لكوكب صغير كهذا بشكل مباشر. وقال بينيكي: “إننا ندخل ببطء في هذا النظام الآن”. “في مرحلة ما، بينما ندرس الكواكب الصغيرة، يجب أن يكون هناك تحول حيث لا يوجد المزيد من الهيدروجين في هذه العوالم الصغيرة، ولها غلاف جوي أشبه بكوكب الزهرة (الذي يهيمن عليه ثاني أكسيد الكربون).”
إن فهم المزيد عن الغلاف الجوي للكوكب يمكن أن يساعد علماء الفلك على تصنيف نوع العالم GJ 9827d بالضبط. حاليًا، لدى الفريق نظريتان محتملتان.
من المحتمل أن يكون الكوكب عبارة عن كوكب نبتون صغير، يتمتع بغلاف جوي غني بالهيدروجين ويحتوي على بخار الماء. إذا كان الأمر كذلك، فمن المحتمل أن يكون GJ 9827d قد تشكل على مسافة أكبر من النجم المضيف من موقعه الحالي، مما يعني أن الكوكب كان أكثر برودة وكان الماء موجودًا على شكل جليد (على غرار نبتون وأورانوس، الكواكب الأكثر بعدًا في نظامنا الشمسي). .
ومع اقتراب الكوكب من نجمه وتعرضه لمزيد من الإشعاع النجمي، ارتفعت حرارة الهيدروجين وهرب، أو أنه لا يزال يهرب، وفقًا للباحثين.
أو يشتبه علماء الفلك في أن GJ 9827d قد يكون نسخة أكثر دفئًا من القمر الجليدي لكوكب المشتري أوروبا، والذي يحتوي على محيط تحت قشرة جليدية سميكة. وقال بينيكي إن الكوكب قد يكون نصفه ماء ونصفه الآخر صخرة.
البحث عن الماء في الفضاء
يعد الماء أحد الجزيئات الأكثر شيوعًا الموجودة في جميع أنحاء الكون، ولسنوات عديدة، أدرج علماء الفلك اكتشاف المياه كجزء أكبر من البحث عن الحياة خارج الأرض.
وقال الباحث المشارك في الدراسة توماس جرين، عالم الفيزياء الفلكية في مركز أبحاث أميس التابع لناسا في وادي السيليكون بكاليفورنيا، في بيان له: “إن مراقبة المياه هي بوابة للعثور على أشياء أخرى”. “يفتح اكتشاف هابل هذا الباب أمام دراسة مستقبلية لهذه الأنواع من الكواكب بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي. يستطيع تلسكوب جيمس ويب الفضائي رؤية المزيد من خلال عمليات الرصد الإضافية للأشعة تحت الحمراء، بما في ذلك الجزيئات الحاملة للكربون مثل أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والميثان. بمجرد حصولنا على جرد إجمالي لعناصر الكوكب، يمكننا مقارنتها بالنجم الذي يدور حوله وفهم كيفية تشكله.
وقد رصد علماء الفلك بالفعل GJ 9827d باستخدام تلسكوب ويب للبحث عن الماء وأنواع أخرى من الجزيئات، وسيتم مشاركة تلك البيانات في المستقبل.
وقال كريدبيرج: “لا يمكننا الانتظار لنرى ما تكشفه هذه البيانات”. “نأمل أن نتمكن الآن من تسوية مسألة عوالم المياه مرة واحدة وإلى الأبد.”
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com