هل توجد حياة خارج الأرض؟ يبدو أنه محتمل للغاية ، على الرغم من أننا ما زلنا لا نملك الدليل القاطع. لكن علماء الفلك قالوا في 26 أغسطس 2021 ، إنهم حددوا فئة جديدة من الكواكب الخارجية هذا هو خطوة كبيرة إلى الأمام في البحث عن الحياة. إنهم يتصلون بهم هيكين عوالم من الكلمات هيدروجين و محيط. قد تغطي المحيطات على مستوى الكوكب والأجواء الغنية بالهيدروجين هذه العوالم. ومع ذلك ، قال الباحثون ، قد تكون صالحة للسكن.
قاد باحثون من جامعة كامبريدج هذا البحث المثير للاهتمام. ال مراجعة الأقران مجلة الفيزياء الفلكية نشرت في 26 أغسطس.
الكواكب الهيولية: مثل الأرض لكنها مختلفة
وفقًا للباحثين ، يمكن للعوالم Hycean أن تسرع بشكل كبير البحث عن الحياة في مكان آخر. في بعض النواحي ، تذكرنا بالأرض ، تغطيها المحيطات إلى حد كبير أو حتى بالكامل. ومع ذلك فهي أيضًا غريبة بشكل فريد: يصل قطرها إلى 2.6 ضعف قطر الأرض ، مع درجات حرارة تصل إلى 200 درجة مئوية (حوالي 400 درجة فهرنهايت) وغلاف جوي كثيف من الهيدروجين. هذا يضعهم في مكان ما بين الأرض والكواكب العملاقة مثل نبتون أو أورانوس.
في الواقع ، من المعروف بالفعل وجود العديد من هذه العوالم في نطاق الحجم هذا ، و الأرض الفائقة و ميني نبتون. يقول العلماء إن الكواكب في هذا النطاق الحجمي هي الأكثر شيوعًا في مجرتنا.
قد يكون هناك أيضًا أنواع مختلفة من Hyceans ، بما في ذلك “الظلام” و “البارد”. كما هو مذكور في الورقة:
تشمل تحقيقاتنا مغلق تدريجيًا عوالم “Hycean المظلمة” التي تسمح بظروف صالحة للسكن فقط في جوانبها الليلية الدائمة وعوالم “Hycean الباردة” التي لا تشهد إشعاعًا يُذكر [receive little radiation from their stars].
الأرض الفائقة ، نبتون الصغيرة وهايكينز
الكواكب الفائقة صخرية لكنها أكبر من الأرض. حتى الآن ، لا يُعرف سوى القليل عن أنواع الغلاف الجوي الموجودة لديهم ، على الرغم من العثور على بعضها في المناطق الصالحة للسكن من نجومهم حيث يمكن أن تسمح درجات الحرارة بالمياه السائلة. على الرغم من أن Mini-Neptunes كان يُعتقد منذ فترة طويلة أنها غير مضيافة للحياة كما نعرفها. تفتقر معظم نبتون الصغيرة إلى سطح صلب وستجعل درجات الحرارة والضغوط في غلافها الجوي من الصعب جدًا على الحياة أن تتطور.
ومع ذلك ، فإن ما تقترحه الدراسة الجديدة هو أن بعض هذه العوالم قد تكون قادرة على دعم الحياة بعد كل شيء. هؤلاء هم الحسنيون. كمؤلف رئيسي نيكو مادهوسودان في جامعة كامبريدج:
تفتح الكواكب Hycean طريقًا جديدًا تمامًا في بحثنا عن الحياة في مكان آخر.
هل الكواكب Hycean صالحة للسكن؟
كيف ، إذن ، يمكن أن تكون كواكب Hycean صالحة للسكن؟ إن وجود كمية وفيرة من الماء السائل هو بالطبع بداية جيدة. هذه الكواكب ، على عكس معظم نبتون الصغيرة ، قد يكون لها أسطح صلبة ، مثل الأرض. يقول الباحثون إن العديد من مرشحي Hycean المعروفين أكبر حجما وأكثر سخونة من الأرض ، لكنهم لا يزالون قادرين على استضافة محيطات كبيرة. قد تكون الظروف مشابهة لبعض البيئات المائية الأكثر تطرفًا على كوكبنا ، لكنها من الناحية النظرية لا تزال تدعم الحياة الميكروبية على الأقل.
بحكم طبيعتها ، فإن هذه الكواكب تعني أيضًا أن المناطق الصالحة للسكن حول نجومها يمكن أن تكون أكبر بكثير من تلك الموجودة في الأنظمة ذات الكواكب الشبيهة بالأرض. هذه ميزة أخرى لإمكانية الحياة. المنطقة الصالحة للسكن هي المنطقة المحيطة بالنجم حيث تكون درجات الحرارة مناسبة للمياه السائلة على سطح كوكب صخري.
دراسة أخرى سابقة عن نبتون المصغر K2-18b، يدعم إمكانية عوالم Hycean الصالحة للسكن. بناءً على هذه الدراسة ، حدد العلماء الفئة الجديدة من الكواكب الخارجية ، وهي Hyceans. في حين أن بعض العلماء يشيرون إلى K2-18b على أنها أرض خارقة ، فإن معظمهم يصنفونها الآن على أنها نبتون صغيرة.
أبحث عن التوقيعات الحيوية
إذن ، كيف سيبحث علماء الفلك عن دليل على وجود الحياة في أي من هذه العوالم؟ سوف يبحثون عن التوقيعات الحيوية، البصمات الكيميائية للعمليات البيولوجية في الغلاف الجوي للكواكب. بعض الأنواع الشائعة هي الأكسجين والأوزون والميثان و أكسيد النيتروز، إلى جانب كلوريد الميثيل و ثنائي ميثيل كبريتيد. الأخيران ليسا شائعين على الأرض ، لكنهما قد يكونان على كواكب غنية بالهيدروجين. بالنسبة الى Madhusudhan:
بشكل أساسي ، عندما كنا نبحث عن هذه التوقيعات الجزيئية المختلفة ، كنا نركز على كواكب شبيهة بالأرض ، وهو مكان معقول للبدء. لكننا نعتقد أن كواكب Hycean تقدم فرصة أفضل للعثور على العديد من البصمات الحيوية.
يقول Madhusudhan وفريقه إن العديد من هذه البصمات الحيوية يجب أن يكون من السهل اكتشافها على كواكب Hycean. في الواقع ، طبيعة الكواكب نفسها – أحجام أكبر ودرجات حرارة أعلى وأغلفة جوية غنية بالهيدروجين – تعني أن البصمات الحيوية ستكون أكثر قابلية للاكتشاف من الكواكب الشبيهة بالأرض. من الورق:
وجدنا أن عددًا من المؤشرات الحيوية الأرضية التي قد يُتوقع وجودها في أجواء Hycean يمكن اكتشافها بسهولة باستخدام وقت مراقبة متواضع باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST). نحدد عينة كبيرة من كواكب Hycean المحتملة القريبة والتي يمكن أن تكون أهدافًا مثالية لمثل هذه الملاحظات بحثًا عن البصمات الحيوية للكواكب الخارجية.
الملاحظات القادمة
ومن المثير للاهتمام ، أنه قد لا يمر وقت طويل قبل أن نحصل على بعض الملاحظات الطيفية الجيدة لبعض كواكب Hycean. يمتلك علماء الفلك بالفعل عينات جيدة من عوالم Hycean المرشحة لدراستها ، والتلسكوبات الفضائية القادمة مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي ( ويب) ستكون قادرة على تحليل أجواءها. جميع المرشحين متقاربون إلى حد ما ، من 35 إلى 150 سنوات ضوئية بعيدًا ، وتدور حول النجوم القزمة الحمراء.
K2-18b حاليًا هو مرشح Hycean الأساسي ، وقد تم التخطيط بالفعل لعمليات المراقبة مع Webb ، والتي ستبدأ في وقت ما بعد 31 أكتوبر من هذا العام.
إذا كان أي من هؤلاء Hyceans المرشحين يدعمون الحياة في الواقع ، فإن الدراسات القادمة مع Webb والتلسكوبات الأخرى لديها فرصة جيدة لاكتشاف علامات ذلك. كما لاحظ مادهوسودان:
من شأن اكتشاف البصمة الحيوية أن يغير فهمنا للحياة في الكون. نحن بحاجة إلى أن نكون منفتحين بشأن المكان الذي نتوقع أن نجد فيه الحياة والشكل الذي يمكن أن تتخذه هذه الحياة ، حيث تستمر الطبيعة في مفاجأتنا بطرق لا يمكن تصورها في كثير من الأحيان.
علماء الفلك أيضا أعلن في يوليو الماضي أن نبتون صغير آخر ، TOI-1231 ب، يتمتع بجو عميق مثالي لمزيد من الدراسة بواسطة Webb و تلسكوب هابل الفضائي. سيكون من المثير أن نرى ما تكشفه الملاحظات المستقبلية لعوالم مثل هذه ، و Hyceans على وجه الخصوص.
خلاصة القول: حدد علماء الفلك في جامعة كامبريدج فئة جديدة من الكواكب الخارجية التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن تسمى Hyceans. هذه عوالم ضخمة وساخنة يمكن أن تغطيها المحيطات ولها غلاف جوي كثيف من الهيدروجين.
المصدر: القابلية للسكن والتوقيعات الحيوية في عوالم Hycean
المصدر (ما قبل الطباعة): القابلية للسكن والتوقيعات الحيوية لعوالم Hycean
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”