(سي إن إن) — اكتشف علماء الفلك باستخدام تلسكوب هابل الفضائي جزيئات الماء في الغلاف الجوي لكوكب صغير خارج المجموعة الشمسية على بعد 97 سنة ضوئية من الأرض.
ويبلغ قطر الكوكب، المسمى GJ 9827d، ضعف قطر الأرض وأصغر كوكب خارج المجموعة الشمسية بغلاف جوي من بخار الماء، وفقا لدراسة جديدة.
الماء ضروري للحياة كما نعرفها، لكن من غير المرجح أن يدعم الكوكب أي حياة بسبب درجات الحرارة الأكثر دفئا التي تحول الغلاف الجوي الغني بالمياه إلى بخار مشتعل.
لم يكتشف علماء الفلك بعد الطبيعة الحقيقية للغلاف الجوي لهذا العالم غير العادي، لكن هذا الاكتشاف يمهد الطريق لأبحاث جديدة وهم يسعون إلى فهم أصول الكواكب خارج نظامنا الشمسي.
وتظهر النتائج في تقرير نشر يوم الخميس رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
وقالت لورا كريدبرج، المؤلفة المشاركة في الدراسة ورئيسة قسم فيزياء الغلاف الجوي للكواكب الخارجية في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك في هايدلبرج بألمانيا، في بيان: “الماء هو اكتشاف تاريخي على مثل هذا الكوكب الصغير”.
ومع ذلك، تصل درجة حرارة الكوكب إلى 800 درجة فهرنهايت (427 درجة مئوية)، مما يجعله عالمًا بخاريًا وغير مضياف حارًا مثل كوكب الزهرة.
وقال بيورن بينيك، الأستاذ في معهد تروتييه لأبحاث الكواكب الخارجية بالجامعة: “هذه هي المرة الأولى التي أثبتنا فيها بشكل مباشر من خلال الكشف الجوي أن هذه الكواكب ذات الأجواء الغنية بالمياه يمكن أن توجد بالفعل حول نجوم أخرى”. جامعة نيويورك بمونتريال في تقرير. “هذه خطوة مهمة في تحديد توزيع وتنوع الأجواء على الكواكب الصخرية.”
حاليًا، لا يستطيع فريق البحث تحديد ما إذا كان هابل قد اكتشف آثارًا لبخار الماء في غلاف جوي منتفخ وغني بالهيدروجين أو ما إذا كان الكوكب لديه غلاف جوي غني بالمياه لأن النجم المضيف GJ 9827d قد تبخر غلافه الجوي الأصلي المكون من الهيدروجين والهيليوم.
“تم تصميم برنامج المراقبة الخاص بنا، بقيادة الباحث الرئيسي إيان كروسفيلد من جامعة كانساس (لورانس، كانساس)، بهدف ليس فقط اكتشاف الجزيئات في الغلاف الجوي للكوكب، ولكن أيضًا البحث عن بخار الماء.” يقول بيير ألكسيس روي، المؤلف الرئيسي للدراسة وزميل ما بعد الدكتوراه في معهد تروتييه بجامعة مونتريال، في بيان له. “سواء كان بخار الماء هو المهيمن أو كان نوعا صغيرا في الغلاف الجوي الذي يهيمن عليه الهيدروجين، فإن النتائج مثيرة.”
لغز الكواكب
اكتشفت مهمة كيبلر التابعة لناسا الكوكب في البداية في عام 2017 عندما دارت حول نجم قزم أحمر في كوكبة الحوت. يدور الكوكب الخارجي حول نجمه المضيف كل 6.2 يومًا.
وقد لاحظ علماء الفلك كوكب GJ 9827d خلال 11 رحلة، أو ثلاث سنوات من المدار، أثناء مرور الكوكب أمام نجمه. ساعد ضوء النجوم الذي تم ترشيحه عبر الغلاف الجوي للكوكب علماء الفلك على قياس توقيع جزيئات الماء.
وقال بينيك: “حتى الآن لم نتمكن من اكتشاف الغلاف الجوي لكوكب صغير كهذا بشكل مباشر. والآن ندخل ببطء في هذا النظام”. “في بعض الأحيان، عندما ندرس الكواكب الصغيرة، يجب أن يكون هناك تحول في هذه العوالم الصغيرة حيث لا يوجد هيدروجين، ولها أجواء مشابهة لكوكب الزهرة (يهيمن عليها ثاني أكسيد الكربون).
إن معرفة الغلاف الجوي للكوكب بشكل أفضل ستساعد علماء الفلك على تصنيف نوع العالم GJ 9827d. حاليًا، لدى الفريق نظريتان محتملتان.
قد يكون الكوكب عبارة عن كوكب نبتون صغير، وله غلاف جوي غني بالهيدروجين ويحتوي على بخار الماء. إذا كان الأمر كذلك، فربما يكون GJ 9827d قد تشكل على مسافة أبعد بكثير من نجمه المضيف من موقعه الحالي، مما يعني أن الكوكب كان أكثر برودة ويشبه الجليد المائي (أكثر بعدًا عن كواكب مثل نبتون وأورانوس. نظامنا الشمسي).
ووفقا للباحثين، مع اقتراب الكوكب من نجمه واستقبال المزيد من الإشعاع النجمي، يسخن الهيدروجين ويهرب، أو يستمر في الهروب.
أو يشتبه علماء الفلك في أن GJ 9827d قد يكون نسخة أكثر دفئًا من القمر الجليدي لكوكب المشتري أوروبا، والذي يحتوي على محيط تحت قشرته الجليدية السميكة. وقال بينيكي إن الكوكب يمكن أن يكون نصفه ماء ونصفه الآخر صخرة.
البحث عن الماء في الفضاء
يعد الماء أحد الجزيئات الأكثر شيوعًا الموجودة في الكون، ولسنوات عديدة أدرج علماء الفلك العثور على الماء كجزء مهم من البحث عن الحياة خارج الأرض.
وقال المؤلف المشارك في الدراسة وعالم الفيزياء الفلكية توماس جرين من مركز أبحاث أميس التابع لناسا في وادي السيليكون بولاية كاليفورنيا في بيان: “إن مراقبة المياه هي بوابة للنظر إلى أشياء أخرى”. “يفتح اكتشاف هابل هذا الباب أمام دراسات مستقبلية لمثل هذه الكواكب بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي. يستطيع تلسكوب جيمس ويب الفضائي رؤية المزيد من خلال عمليات رصد إضافية للأشعة تحت الحمراء، بما في ذلك الجزيئات الحاملة للكربون مثل أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والميثان. العناصر، بما في ذلك تلك التي يدور حولها. ومن خلال مقارنتها بالنجم، يمكننا أن نفهم كيف تشكلت”.
وقد لاحظ علماء الفلك بالفعل GJ 9827d باستخدام تلسكوب ويب للبحث عن الماء وأنواع أخرى من الجزيئات، وسيتم مشاركة تلك البيانات في المستقبل.
يقول كريدبيرج: “نحن مهتمون برؤية ما تكشفه هذه البيانات”. “نأمل أن نتمكن الآن من حل مشكلة المياه في العالم مرة واحدة وإلى الأبد.”
