كوكب خارجي مجاور: كوكب مائي أو نبتون مصغر؟

 

يقول العلماء أن الكواكب المائية -كواكب ذات محيطات عميقة وشاملة- قد تكون شائعة إلى حد بعيد في مجرتنا. بل وربما تحوي هذا الكواكب ماءً أكثر مما تحويه الأرض. فهل يمكن لأي شيء أن يعيش فيها؟ وهل سنرصدها إذا كانت موجودة؟

قال فريق بحثي دولي في مطلع هذا العام في ورقة بحثية جديدة إن التحليل المحدث للكوكب الخارجي LHS 1140 b -يبعد ٥٠ سنة ضوئية عنا فقط- أظهر بأنه كوكب مائي محتمل. أو كوكب نبتون مصغر، وهم غير متيقنين بعد. وقد نشر البحث في ذا أستروفيزيكال جورنال ليترز في ٣ كانون الثاني ٢٠٢٤.

الكوكب LHS 1140 b

يدور هذا الكوكب حول النجم القزم الأحمر LHS 1140، الذي يبعد عنا ٥٠ سنة ضوئية تقريباً في كوكبة قيطس. ويدور في المنطقة القابلة للحياة حول نجمه. وتسمح درجة الحرارة في هذه المنطقة بوجود الماء السائل. وقد رصده العلماء في عام ٢٠١٧ باستخدام طريقة العبور.

وفي هذه الطريقة ينظر إلى الكواكب الخارجية التي تعبر أمام نجومها كما ترى من منظورنا على الأرض. ويبلغ نصف قطر الكوكب LHS 1140 b ما يعادل ١.٧ من نصف قطر الأرض. ويكمل دورته حول نجمه في ٢٤.٧ يوماً فحسب.

هل هو كوكب مائي؟

يعتقد العلماء -بناءً على حجمه مقارنة بالأرض واعتماداً على دراسات سابقة- بأن هذا الكوكب يحتمل أنه كان صخرياً سابقاً، أي أرضاً عملاقة.

ولكن التحليل الجديد لكل نتائج الرصد المتوفرة أظهر بأن الكوكب LHS 1140 b ليس كثيفاً بما يكفي ليكون صخرياً فقط. وإنما يجب أن يحوي إما ماءً أكثر مما تملكه الأرض. أو أن له غلافاً جوياً ممتداً مليئاً بالعناصر الخفيفة كالهيدروجين والهيليوم.

وهذا يعني بأن ذلك الكوكب قد يكون كوكباً مائياً بدلاً من أن يكون صخرياً، ويحوي أكثر من مياه الأرض. أو قد يكون نبتون مصغراً ذا غلاف جوي من الهيدروجين والهيليوم. ولكن أيها هو؟ لا يعرف العلماء بعد.

وتقول الورقة البحثية هذه أنه إذا كان كوكباً مائياً، فعندها:
ستكون الطبقة المائية الخارجية على الكوكب على الأغلب إما متجمدة أو سائلة، إذ أن الكوكب يقع في المنطقة التي يتكثف فيها الماء. وهكذا نفترض بأن الطبقة الجوية للكوكب مشابهة للغلاف الجوي للأرض وبضغط جوي يبلغ ١ بار.

والنوع الآخر من هذا النمط هو كوكب هايسين –الكوكب الهيدرومحيطي– وهو كوكب مائي تحيط به طبقة غنية بالهيدروجين والهيليوم. وقد افترض أن كوكب نبتون المصغر K2-18 b ينتمي إلى نوعه.

إذا كان يحوي ماءً، فهل يكون قابلاً للحياة؟

بما أن الكوكب في المنطقة القابلة للحياة، فهو مثير بالطبع. لأن وجود ماء على سطح كوكب يقع في المنطقة القابلة للحياة، يفرض أن يكون بعضه سائلاً. وهذا سيناريو مثير للاهتمام من منظور قابلية الحياة.

هل هو نبتون مصغر؟

إن الاحتمال الآخر أن يكون LHS 1140 b  من نوع كواكب نبتون المصغرة. وهذه قد يكون لها لب شبيه بلب الأرض، ولكنها تملك غلافاً جوياً فقيراً بالهيدروجين. ولكنه على خلاف كواكب نبتون المصغرة، قد يكون له غلاف جوي رقيق من الهيدروجين والهيليوم فحسب.

ووفق الورقة البحثية: إن الكوكب إما كوكب نبتون مصغر فريد وله غلاف جوي رقيق فيه ٠.١٪ تقريباً من الهيدروجين والهيليوم، أو كوكب مائي يملك كتلة مائية نسبتها ٩٪ إلى ١٩٪ بناءً على التركيبة الجوية ونسبة الحديد إلى المغنزيوم داخل الكوكب.

 

كوكب مائي ذو قشرة جليدية وينابيع ساخنة فوارة؟

كان الكوكب LHS 1140 b كوكباً من بين ١٧ كوكباً خارجياً عرضتها ناسا في دراستها المنشورة الشهر الفائت.

وقد أشارت الدراسة إلى أن هذه الكواكب الخارحية المعروفة قد تضم محيطات مغطاة بقشرة من الجليد. وهذا يذكرنا ببعض الأقمار في نظامنا الشمسي، مثل يوروبا وإنسيلادوس بالطبع.

بالإضافة إلى ذلك، قد يكون لدى هذه الكواكب حرارة داخلية كافية لكي تندفع الينابيع الساخنة الفوارة عبر قشرتها الجليدية. وإن كانت كذلك، ستكون أشبه بما يحدث على سطح إنسيلادوس.

تقدر ثخانة طبقة الجليد على الكوكب LHS 1140 b ما يعادل ١.٦ كم تقريباً. ويقدر نشاط الينابيع الساخنة الفوارة بما يعادل ٢٩٠ ألف كغ في الثانية من الماء والمواد المقذوفة في الفضاء.

وتنبأت نماذج الدراسة بأن المحيطات قد تكون قريبة نسبياً من سطح بروكسيما سنتوري ب و LHS 1140 b، ومعدل نشاط الينابيع الحارة الفوارة قد يتجاوز معدلها في يوروبا بمئات بل آلاف المرات. ويرجح جداً أن ترصد التلسكوبات نشاطاً جيولوجياً على هذه الكواكب.

تلسكوب جيمس ويب قد يجيبنا

يصعب حالياً تحديد أي نوع من الكواكب هو الكوكب LHS 1140، فنحن بحاجة إلى المزيد من التحليلات المفصلة. وقد يتمكن تلسكوب جيمس ويب من تزويدنا بمزيد من البيانات الإضافية وأن يحدد أي احتمال هو الصحيح.

وقد قدم الباحثون طلباً لدراسة الكوكب LHS 1140 عبر تلسكوب جيمس ويب، وذلك لمعرفة ما إذا كان يحوي غلافاً جوياً غنياً بالهيدروجين والهيليوم، أم فيه ماء غزير. ولم توضع خطط رصدية حتى الآن.

ملخص المقال

كوكب خارجي يقول العلماء بأنه إما كوكب مائي أو نبتون مصغر، هذا ما كشفته ورقة بحثية جديدة.

وقال الفريق إن التحليل المحدث للكوكب الخارجي LHS 1140 b الذي يبعد ٥٠ سنة ضوئية عنا فقط، أظهر بأنه كوكب مائي محتمل.

أو أنه كوكب نبتون مصغر، وهم غير متيقنين بعد. ويدور الكوكب في المنطقة القابلة للحياة حول نجمه القزم الأحمر.

وقد يتمكن تلسكوب جيمس ويب من تزويدنا بمزيد من البيانات الإضافية وأن يحدد أي احتمال هو الصحيح.

المصدر

هنا