قد لا تحتوي الكواكب في نظام TRAPPIST-1 على أغلفة جوية

يكشف لنا عالم الفلك رافائيل باتشيلر عن أروع ظواهر الكون في هذه السلسلة. يتم تحليل الموضوعات البحثية النابضة بالحياة والمغامرات الفلكية والأخبار العلمية حول الكون بعمق.

نظام الكواكب ترابيست -1 تقع 40 سنة ضوئية كما تحتوي على العديد من الكواكب الصخرية المشابهة لتلك الموجودة في النظام الشمسي. ومع ذلك ، تشير الملاحظات الأخيرة إلى أن هذه الكواكب قد فقدت غلافها الجوي.

أنظمة الطاقة الشمسية المصغرة

في عام 2016 ، أعلن علماء الفلك عن اكتشاف ثلاثة كواكب تدور حول نجم قزم أحمر صغير في كوكبة الدلو. تم تسمية النجم TRAPPIST-1 حيث تم الاكتشاف بواسطة التلسكوب الصغير للكواكب العابرة والكواكب (TRAPPIST) الموجود في تشيلي. المسافة القصيرة إلى هذا النجم ، 40 سنة ضوئية فقط ، تجعل هذا النظام الكوكبي واحدًا من أكثر الكواكب إثارة للاهتمام للدراسة من الأرض.

لكن المفاجأة الأكبر في TRAPPIST-1 كانت الإعلان في 22 فبراير 2017 عن اكتشاف أربعة كواكب إضافية تدور حول نفس النجم. من المدهش أيضًا أن سبعة كواكب صغيرة وصخرية (مثل الأرض) ، وثلاثة منها (تسمى TRAPPIST-1e ، fyg) موجودة في “المنطقة الصالحة للسكن” ، أي في منطقة درجة الحرارة كافية للسماح بوجود الماء السائل. منذ ذلك الحين ، اعتبرت هذه الكواكب الخارجية مثالية لدراسة الغلاف الجوي لعوالم صالحة للسكن شبيهة بالأرض.

ومع ذلك ، فإن الاختلافات بين نظام TRAPPIST-1 ونظامنا الشمسي ضخمة. TRAPPIST-1 هو نجم أصغر بكثير وأكثر برودة من شمسنا. إن مدارات كواكب TRAPPIST-1 السبعة أقرب إلى نجمها المضيف من عطارد إلى الشمس ، والكواكب أقرب بكثير من بعضها البعض. إنه مثل نظام شمسي صغير. يمكن لأي شخص يقف على سطح أحد هذه الكواكب الخارجية أن ينظر لأعلى ويرسم الغيوم أو سطح العوالم المجاورة لها ، حيث يبدو بعضها أكبر من القمر المرئي في سماء الأرض.

1 ب و 1 ج: لا توجد آثار للأجواء

بطبيعة الحال تلسكوب فضاء الويب بدأ على الفور في دراسة الغلاف الجوي للكواكب الخارجية على متن TRAPPIST-1. في آذار (مارس) الماضي ، قاد الدراسة الأولى توماس جرين (عالم الفلك في معهد ناسا أميس) ونشرت في مجلة Nature [http://bit.ly/3PFbd9H] أظهر TRAPPIST-1b أن درجة حرارة الكوكب (الجزء الداخلي السابع) كانت حوالي 200-250 درجة مئوية ، مما يشير إلى أنه إذا كان الكوكب يحتوي على ماء ، فسيكون على شكل بخار ماء. ولكن بالإضافة إلى ذلك ، فإن درجة الحرارة هذه متوقعة لكوكب مظلم بلا غلاف جوي. في حالة وجود الهواء ، تنشأ اختلافات في الضغط بين المنطقة المضيئة والمنطقة المظلمة ، مما ينتج عنه هواء ودرجات حرارة منخفضة.

تم نشر دراسة أخرى تظهر أن الكوكب التالي في خط من النجم ، TRAPPIST-1c ، ليس له غلاف جوي ، تمامًا مثل الكوكب 1b. أيضًا ، إذا كان هناك غلاف جوي ، فهو رقيق جدًا ويتكون من ثاني أكسيد الكربون.

أجرى الفريق المسح سيباستيان زيبا (من معهد ماكس بلانك في ألمانيا) لاحظ كوكبًا خارج المجموعة الشمسية له شبكة في الأشعة تحت الحمراء (بطول موجة 15 ميكرومتر). للوهلة الأولى ، بدا TRAPPIST-1c مشابهًا لكوكب الزهرة: كان بنفس الحجم

وتعرضت لمستوى من الإشعاع مشابه لمستوى كوكب الزهرة من الشمس. لكن درجة حرارة الكوكب المحسوبة نهارًا تبلغ حوالي 100 درجة مئوية ، مما يشير إلى أنه إذا كان للكوكب غلاف جوي قائم على ثاني أكسيد الكربون ، فيجب أن يكون رقيقًا. من المريخ.

تم توضيح نتائج الدراسة في الصورة المرفقة ، حيث يظهر قياس 15 ميكرون (النقطة الحمراء) مقارنة بثلاثة نماذج مختلفة: جو شبيه بالفضة (أصفر) ، وكوكب به غلاف جوي رقيق من ثاني أكسيد الكربون (أزرق) ) وكوكب بدون غلاف جوي (طيف باللون الأخضر). كما نرى ، من هذه البيانات (النقطة الحمراء) ، لا يمكن تمييز هذين الخيارين الأخيرين (المنحنيات الزرقاء والخضراء).

الأجواء المفقودة

على الرغم من أن الكواكب السبعة في نظام TRAPPIST-1 بحجم الأرض وبعضها في منطقة صالحة للسكن ، فإن هذه الملاحظات تثير العديد من الشكوك حول إمكانية وجود أغلفة جوية مواتية لظهور الحياة. كما قلنا ، تدور هذه الكواكب حول نجم قزم أحمر ، والذي من المحتمل جدًا أن يصدر إشعاعات عالية الطاقة مثل الأشعة السينية ، كما كانت هذه الأقزام الحمراء نشطة للغاية في الماضي.

لا يبدو من المستحيل أنه إذا كانت هذه الكواكب الخارجية يومًا ما تحتوي على أغلفة جوية ، فإن الانبعاثات من TRAPPIST-1 ستدمرها ، وتزيحها وتشتيتها في الفضاء. الوقت اللازم لهذه العملية للهروب من الغلاف الجوي مشابه للتطور النجمي. كل المحاولات للعثور على آثار الغلاف الجوي في كل من الكواكب الخارجية السبعة لقد فشلوا الى الآن. ولكن ، على الرغم من ذلك ، على الرغم من أن غياب الغلاف الجوي يبدو احتمالًا حقيقيًا اليوم ، ستستمر كواكب النظام في المراقبة ، مع إعطاء الأولوية لتلك الموجودة في المنطقة الصالحة للسكن ، وستستمر في دراسة جدوى الغلاف الجوي. نظام الثقة ..

المقالة س. سيبا والمتعاونين بعنوان TRAPPIST-1 c ، كوكب صخري خارج المجموعة الشمسية ، يفتقر إلى غلاف جوي كثيف من ثاني أكسيد الكربون نشرت في طبيعة ويمكن العثور عليها في اتصال.