كوكب صخري يبعد 12.5 سنة ضوئية، يشبه الأرض، ولا يزال غلافه الجوي غير واضح

على مسافة 12.5 سنة ضوئية فقط، يدور حول نجم غير واضح لدرجة أنه لم يتم التعرف عليه إلا في عام 2003، يقع أحد أكثر العوالم الصخرية الشبيهة بالأرض على الإطلاق داخل المنطقة الصالحة للسكن. ومع ذلك، فإن السؤال الأساسي حول وجود غلاف جوي على سطحه لا يزال دون إجابة.

يُطلق على هذه الكرة السماوية اسم Teegarden’s Star b، وتقدر كتلتها بما لا يقل عن 1.16 مرة كتلة الأرض، وتكمل مدارها حول قزم أحمر، يقع على بعد حوالي 12.5 سنة ضوئية من نظامنا الشمسي، في كوكبة برج الحمل.

يقع كوكب Teegarden’s Star b داخل المنطقة الصالحة للسكن لنجمه، بكتلة لا تقل عن 1.16 مرة كتلة الأرض، ويعتبر واحدًا من أكثر العوالم تشابهًا مع عالمنا الذي تم فهرسته على الإطلاق، وفقًا للمعايير المعتادة. وعلى الرغم من أن وجوده معروف لدى علماء الفلك منذ عام 2019، إلا أنه لم يكن من الممكن بعد تحديد وجود غلاف جوي، مما يترك الباب مفتوحًا أمام التمييز بين كوكب يحتمل أن يكون صالحًا للسكن وصخرة فضائية بسيطة.

في نفس الموضوع: يؤكد التحليل الجديد أن الكوكب الخارجي GJ 3378 b هو كوكب أرضي فائق واعد بالحياة

والعائق أمام هذا الاكتشاف لا يرجع إلى قلة الاهتمام العلمي، بل إلى تكوينه الهندسي. ولا يقوم الكوكب بعبور مرئي أمام نجمه من وجهة نظر أرضية، مما يجعل الطريقة الرئيسية المتاحة حاليًا لتحليل تكوين الغلاف الجوي للكواكب الخارجية البعيدة غير مجدية.

اكتشاف غير عادي لـ Teegarden Star من خلال التتبع

ولم يتم اكتشاف نجم تيجاردن من خلال الاستهداف المباشر للتلسكوب. تم التعرف عليه لأول مرة في عام 2003 من قبل عالم الفلك في ناسا بونارد تيجاردن وفريقه، الذين فحصوا الصور المؤرشفة التي التقطها قبل سنوات برنامج تتبع الكويكبات القريبة من الأرض. على الرغم من أنه واحد من حوالي عشرين نجمًا أقرب إلى شمسنا، إلا أن لمعانه المنخفض للغاية جعله غير قابل للرصد لفترة طويلة. تم تصنيفه على أنه قزم M7، حيث تبلغ كتلته أقل من عُشر كتلة الشمس، وتبلغ درجة حرارة سطحه حوالي 2900 كلفن وحجمه الظاهري 15، مما يتطلب معدات كبيرة لمراقبته.

ما سمح بتحديد هويته هو حركته الخاصة. يتحرك النجم عبر السماء بسرعة حوالي خمس ثوان قوسية سنويًا، مما يشكل واحدة من أكبر الحركات الفعلية لجميع النجوم المعروفة، وهي ميزة تبرز في مقارنات الصور الملتقطة في أوقات مختلفة.

تحديد الكواكب ب و ج في النظام النجمي

تم اكتشاف الكواكب الخارجية المرتبطة بالنجم لاحقًا. في يونيو 2019، أعلن مشروع كارمينيس، بتنسيق من ماثياس زيشميستر في جامعة غوتنغن، عن وجود كوكبين محتملين لهما كتل مماثلة للأرض، سُميتا b وc، بفترات مدارية تبلغ 4.9 و11.4 يومًا على التوالي، مع عدم وجود دليل على العبور. وفي وقت لاحق، في عام 2024، كشفت دراسة بقيادة ستيفان دريزلر عن كوكب ثالث أكثر بعدًا وأبرد، خارج المنطقة الصالحة للسكن، وتحسنت البيانات من الكوكبين الأعمق.

ومن الأهمية بمكان أن تكون دقيقا في تفسير هذه القياسات. يتم إجراء الاكتشافات باستخدام طريقة السرعة الشعاعية، التي تقيس قوة الجاذبية الصغيرة التي يمارسها الكوكب على نجمه. تعطي هذه الطريقة فقط الحد الأدنى لكتلة الكوكب، وليس كتلته الفعلية، حيث لا يزال ميل مداره غير معروف. لذلك، تبلغ كتلة نجم Teegarden’s b ما لا يقل عن 1.16 كتلة الأرض، ويمكن أن يكون أكبر قليلاً. التصنيف ككوكب صخري مستمد من هذا الحد الأدنى من الكتلة، وليس من الحجم المقاس مباشرة، حيث لم يتم رصد الكوكب مطلقًا أثناء العبور، وبالتالي، لم يتم تحديد نصف قطره.

اقرأ أيضاً: يقترح علماء كامبريدج كواكب هيسيان ذات محيطات سائلة وهيدروجين، مما يوسع البحث عن الحياة في الكون

لفترة من الوقت، سجل الكوكب ب أعلى مؤشر تشابه الأرض (ESI) بين الكواكب الخارجية المعروفة، بالقرب من 0.95. ومع ذلك، فإن إعادة التقييم في عام 2024 أدت إلى تعديل هذه القيمة إلى حوالي 0.90. مؤشر ESI هو نتيجة تقيم التشابه بناءً على تقديرات الحجم ودرجة الحرارة، وليس مقياسًا مباشرًا لصلاحية السكن.

السبب وراء حالة عدم اليقين في الغلاف الجوي لـ Teegarden’s Star b

إن غياب العبور المداري هو العامل الحاسم لركود مسألة الغلاف الجوي. عندما يمر كوكب أمام نجمه، يمر جزء صغير من ضوء النجم عبر أي غلاف جوي موجود، مما يسمح للغازات بترك بصمات طيفية يمكن قراءتها بواسطة معدات مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي لاستكشاف أجواء العوالم الصخرية. هذه الطريقة غير فعالة بالنسبة للكواكب التي، مثل تلك الموجودة في نظام تيجاردن، لا تقوم بعمليات عبور مرئية من وجهة نظرنا.

التقديرات الأساسية حول الكوكب لا تزال تفتقر إلى الدقة. حتى الاختلافات الصغيرة في تقييم الضوء والحرارة التي يتلقاها نجم تيجاردن بي تعتبر كبيرة، حيث يبدو الكوكب قريبًا من الحافة الداخلية للمنطقة الصالحة للسكن. أشارت دراسة النمذجة المناخية لعام 2025 إلى أن تقديرًا معينًا لإشعاعها من شأنه أن يبقيها أقل من عتبة تأثير الاحتباس الحراري الجامح، في حين أن التقدير الأعلى قليلاً سيضعها فوق تلك العتبة. إن مسألة ما إذا كان الغلاف الجوي قد نجا من المرحلة المبكرة للنجم هي نقطة منفصلة وحاسمة بالنسبة للأقزام الحمراء، والتي غالبًا ما تظهر انفجارات مكثفة خلال المليار سنة الأولى من عمرها، مع القدرة على تجريد الغلاف الجوي الكوكبي. اكتشف ويب القليل من الأدلة على وجود أغلفة جوية كثيفة على الكواكب الداخلية لـ TRAPPIST-1 وb وc، لكن هذا نظام متميز، وتعتمد المعلومات المتبقية على نماذج ذات بيانات مفترضة. لا يشكل أي من هذا قياسًا مباشرًا لنجم Teegarden’s Star b.

ومع ذلك، هناك جانب واحد في صالح الكوكب: النجم تيجاردن هادئ بشكل استثنائي بالنسبة لنوعه، ويظهر نشاطًا مغناطيسيًا أقل من معظم النجوم القزمة M المتأخرة. تزيد هذه الميزة من احتمالية بقاء أي غلاف جوي طوال تاريخ النظام الذي يبلغ ثمانية مليارات عام.

التغطية الكاملة: آخر الأخبار (AR)

ما هي الأدوات المستقبلية التي يمكن أن تكشف عن الغلاف الجوي للكوكب الخارجي؟

نظرًا لأن التحليل الطيفي النافذ غير ممكن، فإن حل لغز الغلاف الجوي يعتمد على أدوات قادرة على فحص الكوكب مباشرة، وتحليل الضوء المنعكس أو الانبعاث الحراري، بدلاً من الاعتماد على العبور. تشير الأدبيات العلمية إلى مثالين واعدين: الكاميرا الكوكبية والمقياس الطيفي المخطط لهما من أجل التلسكوب الكبير للغاية (ELT)، قيد الإنشاء حاليًا في شيلي، وLIFE، وهو مقياس التداخل الفضائي المقترح لتحديد وهج الأشعة تحت الحمراء للكواكب الخارجية المعتدلة القريبة. وتسلط نفس دراسة النمذجة الضوء بشكل قاطع على أنه لم يتم إجراء التوصيف التفصيلي بعد وسيتطلب الجيل التالي من المراصد.

وبهذه الطريقة، يحتل نجم Teegarden’s Star b مكانة فريدة في مجال علم الفلك. إنه قريب بما فيه الكفاية وله أوجه تشابه مع الأرض من حيث الكتلة والإشعاع ليكون أحد الأهداف الرئيسية في البحث عن عوالم صالحة للسكن. ومع ذلك، لا يزال من الصعب الوصول إلى التقنية التي قادت معظم التطورات الحديثة في هذا المجال. المعلومات التالية ذات الصلة حول هذا الكوكب الخارجي لن تأتي من الجرم السماوي نفسه، بل من التلسكوبات الجديدة التي يتم تطويرها لمراقبته.