الكواكب الخارجية «الهيدرومحيطية» قد لا تدعم الحياة

كواكب هايسين الخارجية Hycean أو الكواكب الهيدرومحيطية -ترجمة عربية أطلقناها نحن ميسان للفضاء- وهي كواكب خارجية مكتشفة حديثاً، وتتكون من محيطات سائلة يعلوها غلاف جوي غني بالهدروجين.

ويعود اكتشافها إلى عام ٢٠٢١، حيث أشار العلماء إلى صنف جديد من الكواكب ذات غلاف جوي غني بالهيدروجين، وتحوي محيطات مائية واسعة. الأمر الذي حدا بهذه الكواكب المفترضة أن تعد كواكب مرشحة في البحث عن حياة خارجية.

البحث الجديد

يشير بحث جديد إلى احتمال تعرض هذه الكواكب الهيدرومحيطية إلى تأثير دفيئة جامح وكارثي. مما يقلل احتمال قدرتها على دعم الحياة.

وقد أخذت الكواكب الهيدرومحيطية اسمها من الجمع بين مفردتي الهيدروجين والمحيط. وذلك لأن هذه الكواكب الأكبر حجماً من أرضنا، وأصغر من أي كوكب غازي آخر في نظامنا الشمسي، مغطاة بطبقات ثخينة وكثيفة من غلاف جوي هيدروجيني. ويمكنها أن تحوي محيطات مائية واسعة.

ومع أنه لم يثبت وجود أي من هذه الكواكب بعد، إلا أن المسح الضخم عن الكواكب الخارجية الذي تجريه مهمة كيبلر التابعة لناسا قد حدد عدة كواكب مرشحة. واعتمد في ذلك على حجمها وكثافتها، اللذان يشيران إلى أنها قد تكون كواكب هيدرومحيطية.

اهتمام العلماء بالكواكب الهيدرومحيطية

يهتم علماء الفضاء اهتماماً شديداً بالكواكب الهيدرومحيطية. فحيث يوجد الماء هناك احتمال لوجود الحياة كما نعرفها. وبسبب أغلفتها الجوية الثخينة، يمكن لهذه الكواكب أن تكون في أنماط أوسع من المدارات حول نجومها الأم دون أن تضحي بقابليتها للحياة. أي أن هناك احتمال أن تكون الحياة أكثر شيوعاً على مثل هذه الكواكب مما نعرفه.

ولكن البحث الجديد عن قابلية الحياة عليها غير مفصل جداً، ويعتمد على نماذج مبسطة نسبياً لديناميكيات الغلاف الجوي من أجل فهم طبيعة هذه الكواكب.

ولإصلاح ذلك طور فريق من الباحثين منهجاً أكثر دقة لدراسة كيف يمكن لتعامل أكثر دقة مع أغلفتها الجوية ومحيطاتها أن يغير فهمنا لسلوكها حول أنواع مختلفة من النجوم.

محيطات «فوق حرجة»

وجد العلماء أن وجود غلاف جوي ثخين يسود فيه الهيدروجين يغير سلوك هذه الكواكب جذرياً مقارنة بكواكب كالأرض. فكوكبنا له غلاف جوي ثخين أيضاً، ولكن هذا الغلاف الجوي يتكون من عناصر أثقل كالنتروجين والأوكسجين. وقدرة هذه العناصر على السماح لأطوال أمواج ضوئية بالدخول أو منعها يؤثر على مدى دفء سطح الكوكب، وذلك نسبة إلى كمية معينة من الإشعاع الشمسي القادم.

https://m.youtube.com/shorts/oWQft3oejwQ#bottom-sheet

 

ولكن سلوك الهيدروجين مختلف، إذ تختلف أطوال الأمواج الضوئية التي يسمح بمرورها أو يمنعها. وهذا بدوره يغير كيفية استجابة السطح للضوء. فقد وجد الباحثون على سبيل المثال أن كوكباً بضغط جوي أعلى بـ١٠ إلى ٢٠ مرة مما هو على الأرض (وهو النمط العادي في الكواكب الهيدرومحيطية)، لو وضع في مدار مثل مدار الأرض، فستصبح محيطاته «فوق حرجة». أي أن حرارة الكوكب سترتفع فوق حرارة الغليان. ما سيؤدي إلى تبخر الميحطات واختفائها.

كما وجد العلماء أن مزيج بخار الماء والهيدروجين على هذه الكواكب يغير قابليتها للحياة. إذ لا تتمكن من تلقي كمية الضوء نفسها التي يعتقد أنها تتلقاها قبل تبخر محيطاتها التي لا تستطيع الحفاظ على نفسها سائلة بسبب حرارتها.

وقد حددت نماذج سابقة الحافة الداخلية للمنطقة القابلة للحياة. وهي المنطقة التي تكون فيها حرارة سطح الكوكب مناسبة تماماً للحفاظ على الماء سائلاً، وتقارب وحدة فلكية واحدة. وهي المسافة التي تدور عندها الأرض حول الشمس.

ولكن الحسابات الجديدة تزيد هذه المسافة التي تكون فيها قابلة للحياة إلى ١.٦ وحدة فلكية. وذلك للكواكب التي يكون ضغط الهواء فيها كما الأرض. أما مع ضغط الهواء في الكواكب الهيدرومحيطية الذي يبلغ ١٠ أضعاف ما هو على الأرض، ستكون الحافة الداخلية للمنطقة القابلة للحياة ٣.٨٥ وحدة فلكية كما يعتقد.

ماذا يعني ذلك؟

يعني هذا أن هذه الكواكب لا يمكنها أن تكون قرب نجومها الأم. وهذا يضع حدوداً على قابليتها للحياة. وقد خلص العلماء بالفعل إلى أن كل الكواكب الهيدرومحيطية المحتملة توجد داخل هذه الحدود القابلة للحياة. وعلى هذا يحتمل ألا تحوي محيطات سائلة أو أي فرصة للحياة. ومسودة الدراسة موجودة على هذا الرابط.

ولكن ما زال هناك أمل لوجود حياة على مثل هذه الكواكب. إذ يمكنها أن توجد أبعد من حدود المنطقة القابلة للحياة للكواكب الشبيهة بالأرض وتحتفظ بمائها. لذلك ما زلنا قادرين على إيجاد كواكب مرشحة واعدة. ويأمل الباحثون بمتابعة عملهم مع نمذجات أعلى دقة لتحديد الديناميكيات المعقدة والمذهلة لهذه الكواكب الغامضة الافتراضية.

ملخص المقال

كواكب «هايسين» الخارجية Hycean أو «الكواكب الهيدرومحيطية» وهي كواكب خارجية مكتشفة حديثاً، وتتكون من محيطات سائلة ويعلوها غلاف جوي غني بالهدروجين. منا جعلها كواكب مرشحة للبحث عن حياة خارجية.

لكن بحثاً جديداً يشير إلى احتمال تعرض كواكب هايسين أو الهيدرومحيطية هذه إلى تأثير دفيئة جامح وكارثي. مما يقلل إمكانية هذه الكواكب الخارجية على دعم الحياة. وذلك بسبب طبيعة غلافها الجوي وبعدها عن نجومها الأم.

المصدر

هنا