علماء يحددون أول كوكب محيطي محتمل خارج النظام الشمسي

قد يكون نجم شكّل موضع اهتمام علماء الفلك سنوات أول كوكب محيطي يُكتشف خارج النظام الشمسي، وذلك بفضل التلسكوب جيمس ويب الفضائي، بحسب دراسة نشرت نتائجها مجلة “أستروفيزيكل جورنال ليترز” (Astrophysical Journal Letters).

ويخضع الجسم الكوني “إل إتش إس 1140 بي” (LHS 1140b) لتدقيق علمي شامل منذ اكتشافه على بعد 48 سنة ضوئية من الأرض، في كوكبة الحوت عام 2017. وهذه الكواكب الخارجية البالغ عددها بضعة آلاف تدور حول نجم آخر غير شمسنا.

ويوصف عدد قليل منها بأنه ربما يكون “صالحا للسكن”، أي أنه من المحتمل أن يؤوي شكلًا من أشكال الحياة على كوكب صخري لا يقع قريبًا جدًّا ولا بعيدًا جدًّا من نجمه.

ويقول شارل كاديو، طالب الدكتوراه في الفيزياء الفلكية في معهد تروتييه الكندي لأبحاث الكواكب الخارجية، لوكالة الصحافة الفرنسية إن هذه الحفنة من الكواكب الخارجية تتمتع بـ”ظروف درجة حرارة وضغط على السطح تسمح للمياه بأن تكون سائلة وبأن تبقى كذلك”.

أشبه بنسخة خارقة من كوكب الأرض

وتؤكد دراسته التي أجراها فريق من جامعة مونتريال، أولًا أن “LHS 1140b” أشبه بنسخة خارقة من كوكب الأرض، بكتلة تبلغ حوالي 5.6 أضعاف كتلة كوكبنا الأزرق، لكنه ليس نسخة مصغرة من نبتون.

وأضاف “وضعت ملاحظات أولية الكوكب الخارجي هذا في منزلة وسطى بين هذين النوعين من الكواكب الخارجية، فهو بكثافة قد تتيح اعتباره نبتونًا صغيرًا، مع كرة من الصخور ذات غلاف جوي سميك جدًّا من غاز الهيدروجين والهيليوم. كما أمكن وصفه بأنه نسخة خارقة من كوكب الأرض، أو حتى بأنه كوكب محيطي ذو نواة صخرية أصغر قليلًا، ولكن يعوّضه غلاف مائي”.

وقد أتاح تلسكوب جيمس ويب حسم المسألة، من خلال مراقبة الغلاف الجوي للكوكب أثناء مروره أمام نجمه، ومع “غياب إشارات إلى وجود الهيدروجين أو الهيليوم”؛ مما يستبعد سيناريو كوكب نبتون المصغر.

كميات كبيرة من المياه

تشير كثافة “LHS 1140b” إلى أن “الكوكب يحتوي بالفعل على كميات كبيرة من الماء”، بحسب مارتان توربيه، المشارك في إعداد الدراسة، وهو باحث في مختبر الأرصاد الجوية الديناميكية.

وأوضح أنه “يحوي فعليًّا على كميات مائية هائلة، ففي حين تمثل المياه الموجودة في محيطات الأرض 0.02% فقط من كتلتها، فإنها ربما تمثل 10% إلى 20% من كتلة LHS 1140b. لكن تبقى معرفة شكل هذه المياه”.

وهنا يعود السؤال عن الغلاف الجوي للكوكب، فيجيب توربيه “ليس لدينا أي دليل مباشر على وجود غلاف جوي له، ولكن هناك عناصر تصبّ في هذا الاتجاه”.

قزم أحمر

الميزة الأولى هي أن “LHS 1140b” يتم تسخينه بلطف بواسطة أشعة نجمه، وهو قزم أحمر، مع “درجات حرارة متوقعة على السطح يُفترض أنها مماثلة تمامًا لدرجات الحرارة الموجودة على الأرض أو على المريخ”، وفق توربيه.

اعتمادًا على ما إذا كان الغلاف الجوي المحتمل يحتوي على عدد قليل أو كثير من الغازات الدفيئة، مثل ثاني أكسيد الكربون، فإن سطح الماء سيكون جليديًّا أو سائلا. بل يمكن أن يستضيف محيطًا سائلًا على جزء من الكوكب يكون معرّضًا لأشعة نجمه.

وقد يصحّ ذلك ما لم يكن هذا المحيط مخفيًا تحت طبقة من الجليد، بما “يشبه قليلا الأقمار الجليدية غانيميد وإنسيلادوس وأوروبا، التي تدور حول كوكبي المشتري وزحل العملاقين في النظام الشمسي”، بحسب توربيه.

ومن هنا تأتي أهمية إجراء عمليات مراقبة إضافية. ويراد من ذلك، على سبيل المثال، تأكيد ملاحظات التلسكوب جيمس ويب التي تشير إلى “احتمال وجود النيتروجين”، على ما يوضح شارل كاديو. وهذا الغاز موجود في كل مكان، إلى جانب الأكسجين، في الهواء الذي يتنفسه البشر على الأرض.

يقوم فريق الباحثين في مونتريال بحملة للحصول على ملاحظات أخرى لـ”LHS 1140b” باستخدام جيمس ويب، بضع ساعات في السنة.

ويقول عالم الفيزياء الفلكية رينيه دويون، المعد المشارك للدراسة المذكورة في بيان أصدرته جامعة مونتريال “نحتاج إلى عام على الأقل للتأكد من أن LHS 1140b له غلاف جوي، وربما عامين أو ثلاثة إضافية للكشف عن ثاني أكسيد الكربون”. لكن لا فائدة من الحلم بالإفادة من هذه المياه، إذ إن الجسم الفضائي يبعد عنا حوالي 450 ألف مليار كيلومتر.