في مايو 2024، أعلنت وكالة ناسا عن اكتشاف مثير: اكتشف العلماء كوكب جليزا 12ب، وهو كوكب يشبه الأرض ويقع على بعد 40 سنة ضوئية فقط. ومع بعض أوجه التشابه المحتملة مع الأرض، بما فيها الغلاف الجوي وإمكانية وجود حياة بدائية، فقد أثار هذا الاكتشاف تكهنات واسعة النطاق حول إمكاناته كموطن ثانٍ للبشرية. ولكن بالرغم من ان هذا الاكتشاف يعطي امالا وإمكانيات واعدة، إلا أن هناك العديد من التحديات التي تنتظرنا.
Lukas Barcherini Peter
2024/11/20
يعتبر كوكب جليزا 12ب كوكبًا خارجيًا، حيث انه كوكب يدور حول نجم خارج نظامنا الشمسي. لقد بدأ البحث عن الكواكب الخارجية في عام 1994. ومنذ ذلك الحين، تم تصنيف أكثر من 5000 كوكب خارجي. تختلف معظم هذه الكواكب بشكل كبير عن الأرض، حيث أن العديد منها عبارة عن كواكب غازية أو عوالم متجمدة معادية للحياة. ومع ذلك، فإن جزءًا صغيرًا من تلك الكواكب – من بين هذه الكواكب جليزا 12ب – يشبه الأرض أكثر ويوفر فرصًا مثيرة للتحقيق والاستكشاف.
يتميز جليزا 12ب بأنه أكبر من الأرض بنحو 10٪ ويدور داخل ″المنطقة الصالحة للسكن″ للنجم الخاص به – وهي تلك المنطقة حول النجم التي تكون الظروف مناسبة لوجود الماء السائل – وهو عنصر أساسي للحياة والأكسجين. ويدور الكوكب حول نجم قزم من النوع M، وهو النوع الأكثر شيوعًا من النجوم في مجرتنا. النجم القزم من النوع M أكثر برودة وأقل سطوعًا من شمسنا ولكنه أكثر تقلبًا إشعاعيًا. وعلى الرغم من ذلك، فإنها تسمح للكواكب مثل غليز 12 ب بالبقاء في درجات حرارة يمكن أن تدعم الحياة، على الرغم من ان غليز 12 ب يدور حول نجمه أقرب بكثير من الأرض إلى الشمس، حيث ان غليز 12 ب يكمل مدارًا واحدًا في حوالي 13 يومًا.
وفي حين اكتشف قمر ناسا لمسح الكواكب الخارجية العابرة (TESS) هذه الخصائص الرئيسية، فإن TESS لا يمكنه إلا اكتشاف حجم الكوكب ومداره. لذلك، هناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم ما إذا كان غليز 12 ب يمكن أن يدعم الحياة.
وهنا يأتي دور تلسكوب جيمس ويب الفضائ (JWST). فعلى عكس TESS، يمكن لـ JWST تحليل الغلاف الجوي للكوكب من خلال تحديد ″بصمة اللون″ للغازات مثل الأكسجين أو الميثان أو بخار الماء. وتساعد هذه العملية، التي تسمى مطيافية الغلاف الجوي، العلماء في تحديد تكوين الغلاف الجوي للكوكب وتقييم قابليته للسكن.
وفي حين لم يكمل JWST بعد ملاحظاته على Gliese 12b، تشير النتائج الأولية إلى أن غلافه الجوي قد يكون بعيدًا عن المثالية لدعم الحياة. ان أحد المخاوف الرئيسية هي أن كوكب غليز 12 ب قد يكون مقيدًا مديًا، مما يعني أن أحد جانبيه يواجه نجمه باستمرار، بينما يظل الجانب الآخر في الظلام. يؤدي هذا إلى اختلافات صارخة تجعل من الصعب على الغلاف الجوي تنظيم درجة الحرارة وقد تزعزع استقرار الظروف المطلوبة للحياة.
قد يكون حجم Gliese 12b المقدر بحجم الأرض أو أصغر قليلاً – مما يضاهي كوكب الزهرة في نظامنا الشمسي. يقارن مفهوم الفنان هذا الأرض بتفسيرات مختلفة محتملة لـ Gliese 12 b، من عدم وجود غلاف جوي إلى غلاف سميك يشبه كوكب الزهرة. ستساعد الملاحظات المتابعة باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لوكالة ناسا في تحديد مقدار الغلاف الجوي الذي يحتفظ به الكوكب بالإضافة إلى تركيبته. رسم توضيحي للأرض مقارنة بنماذج مختلفة من Gliese 12b. على اليسار، على خلفية سوداء، يطفو تصور فني لأرض مضاءة تقريبًا بنصفها، مع سحب ومحيطات زرقاء ومناطق أرضية مرسومة باللون الأخضر والبني الفاتح والبني والأبيض. على اليمين ثلاثة كواكب مضاءة بشكل مشابه، أصغر قليلاً من الأرض وكل منها يمثل تفسيرًا محتملًا لـ Gliese 12 b. النسخة الموجودة على اليسار لها سطح به سمات حمراء وبنية متقطعة ولا يوجد غلاف جوي. النسخة الوسطى لها نفس نسيج السطح محجوب جزئيًا بواسطة غلاف جوي ضبابي. والنسخة الأصغر والأبعد عن يمين الكوكب لها غلاف جوي سميك يشبه غلاف كوكب الزهرة والذي يحجب السطح تمامًا. © NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Caltech-IPAC)
بناءً على مسافة الكوكب من نجمه، قدر العلماء في البداية أن متوسط درجة حرارته قد يكون حوالي 40 درجة مئوية (104 درجة فهرنهايت)، مما يسمح نظريًا بوجود الماء السائل. ومع ذلك، فإن الاختلافات الشديدة في درجات الحرارة، الناتجة عن القفل المدّي، قد تعطل الغلاف الجوي. وذلك لانه إذا كان الغلاف الجوي للكوكب يتصرف بشكل مشابه، على سبيل المثال، للغلاف الجوي المعروف لجار الأرض الزهرة، فسيكونغليز 12 ب في هذه الحالة غير صالح للسكن.
وعلى الرغم من بعض أوجه التشابه في المظهر، فإن الزهرة وغليز 12 ب قد يشتركان في أكثر من مجرد اللون. يتعرض كوكب الزهرة للاحتباس الحراري، حيث يحبس غلافه الجوي السميك الحرارة، مما يتسبب في ارتفاع درجات الحرارة بما يكفي لإذابة الرصاص. يحدث هذا لأن الزهرة تتلقى إشعاعًا شمسيًا أكثر من الأرض، ويمنع غلافها الجوي الكثيف الحرارة من الهروب.
قد يواجه كوكب غليز 12 ب ظروفًا مماثلة، وخاصة على الجانب المواجه للنجم، مما يجعل من غير المرجح أن يكون داعم للحياة. ولكن هناك احتمال آخر وهو أن يكون للكوكب غلاف جوي رقيق يشبه غلاف الأرض أو حتى لا يحتوي على غلاف جوي على الإطلاق. ومع ذلك، فإن الغلاف الجوي الرقيق للغاية لن يوفر ضغطًا جويًا كافيًا لوجود الماء السائل. حتى لو لم يكن الغلاف الجوي سامًا مثل كوكب الزهرة، فقد تظل الحياة على كوكب غليز 12 ب مستحيلة. فعلى سبيل المثال، لا يوجد للقمر غلاف جوي تقريبًا (حوالي واحد على كوادريليون من ضغط الهواء الجوي للأرض)، وعلى الرغم من درجات الحرارة القصوى التي تصل إلى 120 درجة مئوية (248 درجة فهرنهايت) بالقرب من خط استواء القمر، فإن الجليد على القمر لا يزال لا يذوب.
وعلى الرغم من هذه التحديات الكبيرة المحتملة ، يظل كوكب جليزا 12ب اكتشافاً لا يقدر بثمن. إذ يقدم الكوكب فرصة نادرة لدراسة عالم من غير المرجح أن يصبح ″الموطن الثاني″ للبشرية، ولكنه يحمل رؤى بالغة الأهمية في العمليات المعقدة التي تحكم تكوين الكواكب وتطورها وتطور الغلاف الجوي.
ورغم أن احتمال وجود حياة على كوكب جليزا 12ب يبدو بعيداً بشكل متزايد، فإن الأبحاث التي أجريت على هذا الكوكب الخارجي تعمق فهمنا لما يجعل الكوكب صالحاً للسكنى وما هي العوامل التي قد تمنع ذلك. كما تعمل هذه النتائج على تحسين المعايير التي يستخدمها العلماء لتحديد الكواكب الأخرى الصالحة للسكنى، مما يوفر بيانات قيمة للاستكشاف في المستقبل. ولأن كوكب جليزا يدور حول نجم قزم من النوع M، فإن هذه الدراسة تضع حجر الأساس لفحص الكواكب الخارجية الأخرى في المنطقة الصالحة للسكنى حول نجمه والتي من المرجح أن يتم اكتشافها في السنوات القادمة.
وفي نهاية المطاف، فإن الدراسة الجارية لكوكب جليزا 12ب، على الرغم من أنها لا تقدم إجابات فورية حول مكاننا في الكون، تقربنا خطوة صغيرة ولكنها حاسمة من حل السؤال القديم: هل نحن وحدنا في هذا العالم؟ من المرجح أن يظل كوكب غليز 12 ب مفتاحًا لسعي البشرية إلى فهم الكون والعثور على حياة خارج عالمنا.
الصورة: كوكب جليزا 12ب، الذي يدور حول نجم قزم أحمر بارد يقع على بعد 40 سنة ضوئية فقط، يعد علماء الفلك بالمزيد عن كيفية احتفاظ الكواكب القريبة من نجومها بغلافها الجوي أو فقدانه. في هذا المفهوم الفني، يظهر كوكب جليزا 12ب محتفظًا بغلاف جوي رقيق. وعلى خلفية مرصعة بالنجوم، يلمع نجم أحمر ساطع في أسفل اليسار. وعلى اليمين، يهيمن جسم كوكب على المشهد، حيث يمتد طرفه الضبابي من أعلى الوسط إلى أسفل اليمين. جسم الكوكب مرقط بدرجات اللون الأحمر والبني، والتفاصيل تخففها ضبابية جوية خفيفة. © NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Caltech-IPAC)