كريس إيفانز، عالم فلكي: “النظر إلى أنظمة الكواكب الأخرى يعلمنا أن الأرض في مكان خاص للغاية” | علوم

في 25 ديسمبر 2021، انطلق التلسكوب الفضائي إلى الفضاء جيمس ويب. ومن موقع متميز على بعد 1.5 مليون كيلومتر من الأرض، محمي من الإشعاع الشمسي والأرضي، يعد بصور يمكن أن تغير صورتنا عن الكون وتشكك في مكاننا فيه. خلال زيارة إلى المركز الأوروبي لعلم الفلك الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، بالقرب من…

في 25 ديسمبر 2021، انطلق التلسكوب الفضائي إلى الفضاء جيمس ويب. ومن موقع متميز على بعد 1.5 مليون كيلومتر من الأرض، محمي من الإشعاع الشمسي والأرضي، يعد بصور يمكن أن تغير صورتنا عن الكون وتشكك في مكاننا فيه. وفي زيارة إلى المركز الأوروبي لعلم الفلك الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، بالقرب من مدريد، يتولى كريس إيفانز (هيرتفورد، المملكة المتحدة، 47 عامًا)، مسؤولية تمثيل وكالة الفضاء الأوروبية في المنظمة التي تدير الوكالة. الويبتتم مراجعة بعض نتائج هذه القطعة الأثرية التي تبلغ قيمتها 10 مليارات يورو بعد عامين من تقديمها.

مما صنع الكون؟

هو الويب يلتقط ضوءًا أكثر بخمس مرات من التلسكوب الفضائي هابل. فهو يتيح لنا اكتشاف الإشارات الضعيفة من الكواكب أو المجرات البعيدة بعد الانفجار الكبير، لكنه بفضل قدراته الطيفية يقوم بتفتيت الضوء وقياس الأطوال الموجية المنبعثة من كل جسم، مما يسمح لنا بمعرفة تركيبه. يوضح إيفانز: “على الرغم من رؤية كل هذه الصور الجميلة يتم نشرها، إلا أن ثلاثة أرباع برامج الرصد مخصصة للتحليل الطيفي”. ومن خلال هذه الصور، أصبح من الممكن لأول مرة اكتشاف ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية، WASP 39b، وتحليل تأثيرات التوهجات التي تطلقها الأقزام الحمراء. الكون، في أجواء الكواكب من حولهم. وهذه خطوة مهمة في معرفة ما إذا كان من الممكن أن تتطور الحياة في هذه العوالم الضخمة، ولكن تحت نجم معادي.

سيسمح لك ذلك بطرح الأسئلة التي كانت مستحيلة في السابق

“إذا نظرنا إلى المجرات التي تبعد 20 مليون سنة ضوئية نسبيا هابل يمكنك مراقبة هذه المجرات الحلزونية الجميلة والمبدعة. يمكنك رؤية الضوء من النجوم والأذرع الحلزونية، ويمكنك أيضًا رؤية ممرات الغبار، حيث يحجب الكثير من الغاز والغبار بين النجوم الضوء. هابل يلاحظ في الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء. لكن الآن، [con el Webb]لدينا ملاحظات ذات أطوال موجية أطول، ويمكننا أن نرى داخل هذا الغبار، ونصل إلى مناطق أبعد من أي وقت مضى. هابل، لا يمكن الوصول إليه. العمود الفقري للمجرات، نرى بداخلها الكثير من عمليات تكوين النجوم وجميع المواد الموجودة بين النجوم. إذا كنت مهتمًا بفهم كيفية تشكل النجوم وتاريخ هذه المجرات، فإن هابل يمنحك هذا نقطة انطلاق جيدة، ولكن هناك العديد من المناطق التي تفتقدها بسبب هذه المناطق المظلمة.

لقد حدث كل شيء بسرعة كبيرة بعد الانفجار الكبير

إحدى المهارات الويبومن خلال كاميرا NIRCam (الكاميرا القريبة من الأشعة تحت الحمراء)، فإنها تلتقط صورًا للكون العميق وما وراءه هابل. وبفضل حساسيته وطول موجته، يمكنه الوصول إلى المجرات التي تشكلت عندما كان عمر الكون أقل من مليار سنة، أي حوالي 7% من عمره الحالي. وهناك اكتشفوا أجسامًا غريبة مثل نقاط حمراء صغيرة، والتي كانت على ما يبدو كبيرة جدًا، وربما كبيرة جدًا بالنسبة لتلك المرحلة من الكون. “في بعض هذه المجرات، بعد مئات الملايين من السنين من الانفجار الكبير، نرى أدلة على وجود ثقوب سوداء فائقة الكتلة في مراكزها، وهناك الكثير من الإثارة في المجتمع العلمي لفهم كيف يمكن لهذه الأجسام الضخمة أن تتراكم بهذه السرعة.” يقول إيفانز.

“نحن نعلم أن هذا شيء يحدث في المجرات، لكن رؤيته في مثل هذه المرحلة المبكرة يجعلنا نتساءل كيف حدث هذا التخصيب الكيميائي السريع. أنت بحاجة إلى نجوم ضخمة للغاية تدوم أجيال عديدة، تحترق وقودها بسرعة كبيرة وتنفجر في المستعرات الأعظم، وتطلق كل شيء. المادة المخصبة. [con nuevos elementos] ويضيف الفلكي: “تتكرر هذه العمليات مرارا وتكرارا حتى تنتج الكيمياء التي نراها في هذه المجرات البعيدة. كل هذا يغير الطريقة التي نفهم بها تطور المجرات”.

بحثا عن الكواكب الصالحة للسكن

ويعترف إيفانز بأنه “سيكون من الضروري انتظار الجيل القادم من المرافق” للعثور على علامات الحياة على كوكب شبيه بالأرض بجوار نجم شبيه بالشمس. ومع ذلك، في العمل المبكر الويب تم بالفعل اكتشاف الكواكب الخارجية مثل ذلك الذي يدور حول القزم الأحمر Trappist-1 في نظام مكون من سبعة كواكب بحجم الأرض بجوار نجم مختلف تمامًا، أحدهما ليس له غلاف جوي والآخر رقيق جدًا. تستمر معظم الكواكب البعيدة. لقد بدأنا نفهم تنوع العوالم في الكون وما هي الظروف التي قد توجد للحياة في أماكن مختلفة جدًا على كوكبنا. يقول عالم الفلك: “إن النظر إلى أنظمة الكواكب الأخرى يعلمنا أن الأرض في مكان خاص جدًا”.

“لقد نشرنا مؤخرًا دراسة عن القرص المحيط بنجم يتشكل في منطقة كبيرة لتشكل النجوم تحتوي على عدد كبير من النجوم الضخمة. واعتقدنا أنه إذا كان لديك مثل هذه النجوم الضخمة، فستكون هناك مجالات قوية من الأشعة فوق البنفسجية التي من شأنها تشتيت الكون. الغاز وكسر الروابط الكيميائية اللازمة لتكوين الكوكب. ولكن في هايدلبرغ، وجد فريق ماكس بلانك في (ألمانيا) أنه في أحد هذه الأقراص، إلى جانب تلك البيئة، هناك طيف غني من الجزيئات، وثاني أكسيد الكربون، والسيانيد أو يقول إيفانز: “هذا أمر مثير للغاية لأننا نعتقد أن معظم النجوم تتشكل في هذه المناطق، مما يعني أننا نتوقع “قد يكون هناك أنظمة كوكبية صخرية أكثر من ذلك”.

الجزء الداخلي من النظام الشمسي وأصل الماء على الأرض

وهناك تكامل بين عمل التلسكوبات الفضائية مثل هابل أوه جيمس ويب ومهمات لزيارة الكواكب الأخرى في النظام الشمسي. تأخذ المجسات قياسات أكثر تفصيلاً، لكن التلسكوبات يمكنها إجراء المزيد من المراقبة المستمرة. ووفقا لإيفانز، فقد تمكنا من دراسة وجود الماء داخل نظامنا الكوكبي في حزام المذنبات وراء بلوتو وفي حزام الكويكبات بين المريخ والمشتري. “لقد رأينا الماء يخرج من كويكب أثناء اقترابه من الشمس. يبدو الأمر وكأنه تفصيل صغير، لكنه جزء مهم من فهم كيفية وصول الماء إلى الجزء الداخلي من النظام الشمسي وكيف يمكن أن يفسر وجود المياه في محيطاتنا. أو كيمياء الكوكب”، يشير إيفانز.

عدسة لرؤية النجوم الأولى

إحدى الميزات التي أبرزها إيفانز هي صور الكون العميق الويب. يوضح إيفانز: “نحن نستهدف عمدًا المجرات التي تعمل، بسبب جاذبيتها، كعدسة عملاقة تعمل على تكبير الأجسام الموجودة خلفها”. ويضيف: “هكذا ترى كل هذه المجرات المنحرفة، والتي تسمح لنا برؤية بطريقة مكبرة والوصول إلى الأجسام الباهتة جدًا أو البعيدة جدًا والتي لن تكون مرئية لولا ذلك”. تتيح لنا هذه التقنية التقاط ضوء النجوم الأولى التي ولدت بعد الانفجار الكبير وجميع أنواع الأجسام الغريبة.

يمكنك متابعة معنى داخل فيسبوك, X ه انستغرامانقر هنا للحصول على نشرتنا الإخبارية الأسبوعية.