البحث عن عوالم شبيهة بالأرض لقد حققوا قفزة هائلة. ولأول مرة، تمكن علماء الفلك من للكشف المباشر عن الغلاف الجوي على كوكب صخري خارج المجموعة الشمسية يدور هذا الكوكب، المسمى LHS 1140 b، داخل المنطقة الصالحة للسكن حول نجمه، ويقع على بعد حوالي 48 سنة ضوئية منا، وقد كان موضوع دراسة نُشرت في مجلة مرموقة. علوم.
حتى الآن، لم يتم تأكيد وجود الغلاف الجوي إلا على الكواكب الغازية العملاقة أو الكواكب الشبيهة بنبتون، ولكن لم يتم تأكيده مطلقًا على عالم ذي تركيبة مشابهة للأرض ويقع في منطقة تسمح فيها درجات الحرارة بوجود الماء السائل. يمثل هذا الاكتشاف أقوى دليل حتى الآن أن هناك كواكب صخرية قادرة على الحفاظ على غلاف غازي لمليارات السنين، وهو شرط أساسي للحياة كما نعرفها.
كوكب صخري يحمل كل مقومات الكوكب الصخري.
تم اكتشاف الجرم السماوي LHS 1140 b في عام 2017، ومنذ ذلك الحين خضع للعديد من الدراسات. تبلغ كتلته حوالي 5,6 أضعاف كتلة الأرض، ونصف قطره أكبر بنسبة 70%، مما يشير إلى تركيب صخري. يدور حول نجم قزم أحمر يقع هذا الكوكب في كوكبة قيطس، ويكمل دورة كاملة حول الشمس كل 24,7 يومًا أرضيًا. ويتلقى حوالي 42% من الإشعاع الشمسي الذي تتلقاه الأرض، مما يجعل درجة حرارته عند التوازن حوالي -47 درجة مئوية، على الرغم من أن وجود غلاف جوي قد يُغير الظروف بالقرب من سطحه.
النجم المضيف قزم أحمر هادئ نسبياً، يبلغ عمره حوالي 3.000 مليارات سنة. وهذا أمر بالغ الأهمية لأن الأقزام الحمراء الشابة غالباً ما تُصدر توهجات وإشعاعات شديدة قادرة على تجريد أغلفة الكواكب القريبة. أن LHS 1140 b قد احتفظ بغلافه الجوي إن حقيقة استمرار ذلك لفترة طويلة تشير إلى أن النشاط النجمي كان منخفضًا بما يكفي للسماح ببقائه.
دليل على تسرب الهيليوم إلى الفضاء
بدأ الفريق، بقيادة كولين شيروبيم من جامعة هارفارد، بنموذج نظري تنبأ بأن النجم LHS 1140 b يجب أن يمتلك غلافًا جويًا علويًا غنيًا بالهيليوم، مع فقدان بطيء للغاز في الفضاء. وللتحقق من ذلك، استخدموا مطياف WINERED، المثبت على تلسكوب ماجلان كلاي في مرصد لاس كامباناس في تشيلي. تقنية التحليل الطيفي العابر يقوم بتحليل ضوء النجم أثناء مرور الكوكب أمامه: يمر جزء صغير من هذا الضوء عبر الغلاف الجوي للكوكب الخارجي ويترك بصمة كيميائية.
رصدت الملاحظات التي أجريت في عام 2024 إشارة واضحة للهيليوم المتسرب من الغلاف الجوي العلوي لـ LHS 1140 b. وكان من الممكن أن يتم طرد الغاز بسبب التسخين الناتج عن الأشعة السينية والإشعاع فوق البنفسجي الشديد للنجم. كانت الإشارة مقنعة للغاية. لأن في تلك الليلة نفسها حدث آخر كوكب النظامعبر النجم LHS 1140 c أيضاً أمام النجم، لكنه لم يُظهر أي علامات جوية. هذا استبعد أن تكون الإشارة ناتجة عن خلل في الجهاز أو النجم نفسه.
عندما أعاد الفريق إجراء الملاحظات في عام 2025، اختفت إشارة الهيليوم. يشير هذا التغير إلى أن هروب الهيليوم من الغلاف الجوي ليس ثابتًا، بل يتغير بمرور الوقت، على الأرجح بسبب النشاط النجمي. يفسر العلماء هذا التباين كدليل على وجود غلاف جوي متعدد الطبقات: طبقة عليا يهيمن عليها الهيليوم وفقيرة بالهيدروجين، وطبقات سفلية حيث يتم احتجاز الجزيئات الأثقل، مثل الماء أو ثاني أكسيد الكربون.
الآثار المترتبة على قابلية السكن
إن اكتشاف الغلاف الجوي لا يعني أن LHS 1140 b يؤوي حياة، ولكنه يعني أنه يستوفي شرطًا أساسيًا ليكون صالحًا للسكن. يُساهم الغلاف الجوي في تنظيم درجة الحرارة، والحماية من الإشعاع، ويسمح بوجود الماء السائل. على السطح. تشير النماذج إلى أن الكوكب قد يكون عالماً وسيطاً بين كوكب محيطي، مغطى بالكامل بالماء، وكوكب جليدي عملاق مشابه لأورانوس أو نبتون. ومع ذلك، لا يزال من غير المعروف ما إذا كان يحتوي على محيطات أو سطح صلب مثل الأرض.
احتفل عالم الأحياء الفلكية الإسباني خوسيه أنطونيو كاباييرو، من مركز علم الأحياء الفلكي (CAB CSIC)، بالاكتشاف مستخدماً تشبيهاً من كرة القدم: "كما في مباراة إسبانيا ومالطا الشهيرة عام 1983، استغرقنا 15 دقيقة لتسجيل الهدف الأول، ثم تبع ذلك 11 هدفاً آخر. سيحدث شيء مماثل مع LHS 1140 b: هذا هو الاكتشاف الأول، ولكن سيتبعه المزيد." يعتبر المجتمع العلمي هذا الاكتشاف نقطة تحول في علم الأحياء الفلكي، حيث أنها تؤكد صحة منهجية ستسمح بالبحث عن أغلفة جوية على عوالم صخرية معتدلة أخرى.
يخطط الباحثون بالفعل لاستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي لتحليل التركيب الكامل لغلاف LHS 1140 b الجوي، بحثًا عن بخار الماء أو الميثان أو الأكسجين أو جزيئات أخرى مرتبطة بالحياة. يُظهر نجاح هذه الدراسة أن التلسكوبات الأرضية، مثل تلسكوب ماجلان كلاي في تشيلي، يمكن أن تكمل المراصد الفضائية في توصيف الكواكب الخارجية.
يُبشّر تأكيد وجود غلاف جوي على الكوكب LHS 1140 b بعهد جديد في البحث عن الحياة خارج نظامنا الشمسي. ولأول مرة، باتت البشرية على يقين من أن كوكبًا صخريًا يقع في المنطقة الصالحة للسكن حول نجمه قد تمكن من الاحتفاظ بغلاف غازي لمليارات السنين. هذا الاكتشاف لا يوسع آفاقنا فحسب، بللكن هذا يقربنا قليلاً من الإجابة على أحد أقدم الأسئلة: هل نحن وحدنا في الكون؟
