Proxima b هو موضوع الكثير من الاهتمام هذه الأيام. ولما لا؟ باعتباره أقرب كوكب خارج النظام الشمسي إلى نظامنا الشمسي ، فهو أفضل لقطة لدينا في دراسة الكواكب الخارجية عن قرب في المستقبل القريب. ومع ذلك ، أشارت دراسة حديثة من جامعة مرسيليا إلى أنه على عكس ما كان يأمله الكثيرون ، فقد يكون الكوكب "عالم مائي" - أي كوكب يتألف منه نصف كتلته من الماء.
والآن ، أخذ باحثون من جامعة برن هذا التحليل خطوة إلى الأمام. بناء على دراستهم التي تم قبولها للنشر في المجلة الفلك والفيزياء الفلكية (A & A) ، لقد قرروا أن غالبية الكواكب التي تتشكل داخل المناطق الصالحة للسكن لنجم قزم أحمر قد تكون عوالم مائية. يمكن أن يكون لهذه النتائج تداعيات شديدة على البحث عن كواكب خارجية قابلة للسكن حول النجوم القزمة الحمراء.
أجرى البحث الدكتور يان عليبرت من مركز الكواكب الوطنية للكفاءة في البحث (NCCR) والأستاذ ويلي بنز من مركز الفضاء والاستدامة (CSH). كل من هذه المؤسسات ، التي تقع في جامعة برن ، مكرسة لفهم تكوين الكواكب وتطورها ، بالإضافة إلى تعزيز الحوار مع الجمهور حول أبحاث الكواكب الخارجية.
من أجل دراستهم ، بعنوان "تكوين وتكوين الكواكب حول النجوم ذات الكتلة المنخفضة جدًا" ، قام Alibert and Benz بأول محاكاة كمبيوتر مصممة لفحص تشكيل الكواكب حول النجوم التي تكون أقل بعشر مرات من شمسنا. تضمن ذلك إنشاء نموذج شمل مئات الآلاف من النجوم المتشابهة ذات الكتلة المنخفضة ، والتي تم إعطاؤها بعد ذلك أقراصًا مدارية للكواكب من الغبار والغاز.
ثم قاموا بمحاكاة ما سيحدث إذا بدأت الكواكب في التكون من تراكم هذه الأقراص. لكل منها ، افترضوا وجود عشرة "أجنة كوكبية" (تساوي كتلة القمر) والتي ستنمو وتهاجر بمرور الوقت ، مما أدى إلى ظهور نظام من الكواكب.
في النهاية ، ما وجدوه هو أن الكواكب التي تدور حول المنطقة الصالحة للسكن لنجمها الأم من المحتمل أن تكون قابلة للمقارنة في الحجم مع الأرض - تتراوح من 0.5 إلى 1.5 مرة نصف قطر الأرض ، مع نصف قطر أرضي متوسط. كما شرح الدكتور يان عليبرت لمجلة الفضاء عبر البريد الإلكتروني:
"في عمليات المحاكاة التي أخذناها في الاعتبار هنا ، يبدو أن غالبية الكتلة (أكثر من 99٪) موجودة في المواد الصلبة. لذلك ، نبدأ بقرص كوكبي أولي مصنوع من المواد الصلبة والغاز و 10 أجنة كوكبية. المواد الصلبة في القرص هي كواكب كوكبية (تشبه الكويكبات الحالية ، حجمها حوالي 1 كم) ، يمكن أن تكون جافة (إذا كانت موجودة في المناطق الساخنة من قرص الكواكب الأولية) أو رطبة (حوالي 50 ٪ لكل كتلة جليد الماء) ، إذا كانوا في المناطق الباردة من القرص). الأجنة الكوكبية هي أجسام صغيرة تشبه كتلتها كتلة القمر. ثم نحسب مقدار المواد الصلبة للقرص التي تلتقطها الأجنة الكوكبية ".
بالإضافة إلى ذلك ، أنتجت المحاكاة بعض التقديرات المثيرة للاهتمام حول مقدار الكواكب التي ستتكون من الماء. في 90٪ من الحالات ، تمثل المياه أكثر من 10٪ من كتلة الكواكب. قارن ذلك بالأرض ، حيث تغطي المياه أكثر من 70٪ من سطحنا ، ولكنها تشكل حوالي 0.02٪ فقط من إجمالي كتلة كوكبنا. وهذا يعني أن الكواكب الخارجية سيكون لها محيطات عميقة للغاية وطبقة من الجليد في القاع ، بسبب الضغط الشديد.
أخيرًا وليس آخرًا ، وجد Alibert و Benze أنه إذا كانت الأقراص الكواكب الأولية التي تشكلتها هذه الكواكب تعيش لفترة أطول من النماذج المقترحة ، فإن الوضع سيكون أكثر تطرفًا. كل هذا يمكن أن يكون أخبارًا رهيبة لأولئك الذين يأملون أن نجد ET يعيشون في الجوار ، أو أن النجوم القزمة الحمراء هي أفضل مكان للبحث عن حياة ذكية.
قال الدكتور عليبرت: "حقيقة أن العديد من الكواكب غنية بالمياه يمكن أن يكون لها نتائج قوية (وسلبية) محتملة على قابلية هذه الكواكب للسكن". "في الواقع ، لقد أظهرنا بالفعل في مقالات أخرى (Alibert et al 2013، Kitzmann et al. 2015) أنه إذا كان هناك الكثير من الماء على كوكب ما ، فقد يؤدي ذلك إلى مناخ غير مستقر ، وجو قد يكون غنيًا جدًا في ثاني أكسيد الكربون. "
ومع ذلك ، يشير Alibert إلى أن هاتين الدراستين أجريتا على أساس كواكب تدور حول نجوم تشبه شمسنا. تختلف الأقزام الحمراء لأنها تتطور بشكل أبطأ بكثير (أي أن السطوع يتغير ببطء شديد بمرور الوقت) وهي أكثر احمرارًا بكثير من شمسنا ، مما يعني أن الضوء القادم منها له أطوال موجية مختلفة تتفاعل بشكل مختلف مع الأجواء الكوكبية.
"لذا ، للتلخيص ، يمكن أن يكون وجود كميات كبيرة من الماء ليس سيئًا كما هو الحال بالنسبة للنجوم من النوع الشمسي ، ولكن قد يكون أيضًا أسوأ من ذلك لأسباب لا نعرفها" قال عليبرت. "مهما كان التأثير ، فمن المهم الدراسة ، وقد بدأنا العمل على هذا الموضوع."
ولكن بغض النظر عما إذا كانت الكواكب التي تدور حول النجوم القزمة الحمراء صالحة للسكن أم لا ، فإن المحاكاة مثل هذه لا تزال مثيرة. بصرف النظر عن تقديم بيانات حول الشكل الذي قد تبدو عليه الكواكب المجاورة ، فإنها تساعدنا أيضًا على فهم مجموعة واسعة من الاحتمالات التي تنتظرنا هناك. وأخيرًا ، يعطوننا المزيد من الحوافز للخروج هناك واستكشاف هذه العوالم عن قرب.
فقط إرسال بعثات إلى نجوم أخرى يمكننا تأكيدها أو نرفضها إذا كانت قادرة على دعم الحياة. وإذا كان في النهاية ، يجب أن نجد أنه من غير المرجح أن ينتج النجم الأكثر شيوعًا في الكون كواكب تبعث الحياة ، إلا أنه يعمل على تذكيرنا بمدى ندرة وقيمة الكواكب "الشبيهة بالأرض" حقًا.
