رسم توضيحي لأحد فناني المنظر من أحد الكواكب السبعة التي تدور حول القزم الأحمر TRAPPIST-1 ، مع وجود عوالم أخرى قريبة من النجم الصغير الخافت.
(الصورة: © N. Bartmann / spaceengine.org / ESO)
تشير دراسة جديدة إلى أن الكواكب الصخرية السبعة التي تدور حول النجم القريب TRAPPIST-1 تحتوي على الكثير من الماء ، وربما تكون أكثر من اللازم لجعلها مراهنات جيدة مدى الحياة.
من المحتمل أن جميع عوالم TRAPPIST-1 تحتوي على مئات من مياه محيطات الأرض على أسطحها ، وقد يكون للأكثر رطوبةً أكثر من 1000 مرة من المواد الموجودة على كوكبنا ، وفقًا للدراسة.
وقال أعضاء فريق الدراسة إنه من المدهش أن هذه ربما ليست أخبارًا رائعة لإمكانات استضافة نظام TRAPPIST-1 للحياة. [تلبية 7 كواكب خارجية بحجم الأرض لـ TRAPPIST-1]
وقال المؤلف الرئيسي كايمان أونتربورن ، زميل ما بعد الدكتوراه في مدرسة الأرض واستكشاف الفضاء بجامعة ولاية أريزونا لموقع Space.com: "إن الإفراط في المياه يمكن أن يكون أمرا سيئا". "TRAPPIST-1s مثيرة للاهتمام ، ولكن ربما ليس مدى الحياة."
TRAPPIST-1 هو نجم قزم أحمر قاتم يقع على بعد 39 سنة ضوئية من الأرض. اكتشف الفلكيون ثلاثة كواكب تدور حول النجم في عام 2016 ، وتم الإعلان عن أربعة كواكب أخرى بعد ذلك بعام. كل واحد من العوالم السبعة - المعروفة باسم TRAPPIST-1b و c و d و e و f و g و h - تقريبًا بنفس حجم الأرض. ويُعتقد أن ثلاثة من العوالم الغريبة (e و f و g) تقع في "المنطقة الصالحة للسكن" لـ TRAPPIST-1 - وهي مجموعة صحيحة تمامًا من المسافات حيث من المحتمل أن توجد المياه السائلة على سطح الكوكب.
TRAPPIST-1 أكثر خفوتًا بحوالي 2000 مرة من الشمس ، لذا فإن منطقة القزم الأحمر الصالحة للسكن قريبة جدًا. في الواقع ، جميع الكواكب السبعة TRAPPIST-1 أقرب إلى نجمها من كوكب عطارد إلى الشمس.
تم اكتشاف جميع الكواكب TRAPPIST-1 عبر "طريقة العبور" ؛ لاحظت العديد من الآلات المختلفة انخفاضات السطوع الصغيرة التي نتجت عندما عبرت العوالم وجه نجم مضيفها. كشف حجم هذه الانخفاضات عن أحجام العالمين. وتمكن الفلكيون من تقدير كتل الكواكب ، ولكن ليس بالدقة نفسها تقريبًا ، من خلال دراسة كيفية اختلاف عبورها بمرور الوقت. (تحدث هذه الاختلافات عندما تجذب الكواكب المجاورة بعضها البعض بشكل جاذبي).
مع توافر هذه الكتلة والمعلومات ، استخدم Unterborn وفريقه نماذج الكمبيوتر للحصول على فكرة أفضل عن تكوين ستة من عوالم TRAPPIST-1. (لم يتعاملوا مع TRAPPIST-1h ، الكوكب الأبعد ، لأنه لا يعرف ما يكفي عنه).
اقترح عمل النمذجة هذا وجود تدرج للرطوبة في نظام TRAPPIST-1. من المحتمل أن تكون الكواكب الأعمق ، ب و ج ، حوالي 10 في المائة من الماء بالكتلة ، في حين أن الأشياء الرطبة تشكل ما لا يقل عن 50 في المائة من f و g البعيدة. تقع الكواكب المتوسطة d و e في مكان ما بينهما.
كل هذه العوالم تتساقط رطبة ، حتى في الطرف المنخفض من التدرج. للمقارنة ، الأرض هي 0.2 في المائة فقط من الماء بالكتلة. وقال أونتربورن إن الكواكب TRAPPIST-1 ربما تكون "عوالم مائية" ربما لا تحتوي على أرض تكسر رتابة الرياح والأمواج.
إذا كان هذا هو الحال بالفعل ، فقد لا تكون احتمالات العثور على الحياة في النظام كبيرة.
وكتب الباحثون في الدراسة الجديدة التي نُشرت على الإنترنت اليوم (مارس / آذار): "مع عدم وجود أراض مكشوفة ، فإن الدورات الجيوكيميائية الرئيسية بما في ذلك سحب الكربون والفسفور في خزانات المحيطات من عوامل الطقس القاري سوف تكون صامتة ، مما يحد من حجم المحيط الحيوي". 19) في مجلة نيتشر علم الفلك. "على هذا النحو ، على الرغم من أن هذه الكواكب قد تكون صالحة للسكن في التعريف الكلاسيكي لوجود المياه السطحية ، فإن أي توقيع حيوي تمت ملاحظته من هذا النظام قد لا يكون قابلاً للتمييز بشكل كامل عن المصادر اللاأحيائية والجيوكيميائية البحتة."
وقال أنتر بورن إن كل هذه المياه قد تغلق بعض العمليات الجيولوجية الرئيسية التي يمكن أن تساعد الحياة في الحصول على موطئ قدم. على سبيل المثال ، غالبًا ما تصبح الصخور في عباءة الأرض سائلة بعد تحركها لأعلى إلى منطقة ذات ضغط منخفض ، حيث تكون نقطة انصهارها أقل. لكن مثل هذا "ذوبان الضغط" قد يحدث نادرًا ، على الإطلاق ، في عوالم TRAPPIST-1 ، لأن الوزن الهائل للمحيطات العالمية المغطاة يزيد من ضغوط الوشاح كثيرًا.
بدون الصخور المنصهرة بالقرب من السطح ، لا يمكن أن تكون هناك براكين (على الأقل ليس النوع الذي اعتدنا عليه هنا على الأرض). وقال أونتربورن إنه من دون براكين ، قد تواجه الغازات التي تحبس الحرارة ، مثل ثاني أكسيد الكربون ، صعوبة في الوصول إلى الغلاف الجوي - مما يعني أن كواكب TRAPPIST-1 ربما تعرضت لتأثير "كرة الثلج الهائلة". [معرض: أغرب الكواكب الغريبة]
أكد العديد من الباحثين أن الكواكب التي تدور حول الأقزام الحمراء تواجه تحديات أخرى للسكن. على سبيل المثال ، إذا كانت هذه العوالم تدور بإحكام بما يكفي لتكون في المنطقة الصالحة للسكن ، فمن شبه المؤكد أنها "مقفلة بشكل مرتب" ، مما يعني أنها تظهر نفس الوجه دائمًا لنجمها الأم. لذلك ، قد يغلي جانب واحد من هذه الكواكب ساخنًا بينما يكون الآخر شديد البرودة. يمكن تخفيف هذه المشكلة من خلال وجود جو سميك ، والذي من شأنه تعميم الحرارة. لكن الأقزام الحمراء تطلق الكثير من المشاعل القوية ، التي قد تجرد بسرعة أجواء عوالم المناطق الصالحة للسكن.
مثل هذه القضايا موضع جدل ودراسة شديدة ، وهذا ليس مفاجئًا نظرًا لانتشار الأقزام الحمراء: حوالي 75 في المائة من نجوم درب التبانة هم أقزام حمراء ، لذلك من المرجح أن تحتوي على معظم عقارات المجرة ، صالحة للسكن أو غير ذلك.
تلقي الدراسة الجديدة الضوء أيضًا على تشكيل وتطور نظام TRAPPIST-1. على سبيل المثال ، تقع جميع الكواكب السبعة حاليًا داخل "خط الثلج" البدائي - وهي النقطة التي بعدها كان باردًا بما يكفي لتبقى المياه متجمدة عندما تتشكل العوالم. لكن نتائج الفريق تشير إلى أن الكواكب f و g و h تشكلت بالفعل خارج هذه الحدود وانتقلت إلى الداخل بمرور الوقت. من ناحية أخرى ، تجمعت الكواكب b و c داخل خط الثلج البدائي. (ليس من الواضح أين ولد TRAPPIST-1d و e فيما يتعلق بهذا الخط ، والذي قال الباحثون أنه من المحتمل أن يكون موجودًا في مكان ما بين العالمين حديثي الولادة c و f.)
بشكل عام ، تشير الدراسة إلى أن أنظمة القزم الأحمر مثل TRAPPIST-1 لا يجب اعتبارها مجرد نسخ مصغرة لنظامنا الشمسي ، كما قال Unterborn ؛ قد تتكون كواكبها بطرق مختلفة قليلاً ، و / أو على نطاقات زمنية مختلفة قليلاً.
وقال "أعتقد أن فهمه من منظور الكواكب والتطور ، هو - بالنسبة للجمهور بشكل خاص - طريقة أقوى بكثير لبيع TRAPPIST-1 من الحياة". "لا أحد يحب أن يكون البطانية الرطبة التي تقول ،" حسنًا ، في الواقع ، إنها ليست رائعة مدى الحياة ". لكنها مثيرة للاهتمام حقًا ، ونحن بحاجة إلى معرفة هذه الأشياء من أجل فهم الكواكب التي من المحتمل أن تكون لها حياة ".
