كشفت دراسة حديثة أن جميع الكواكب الخارجية السبعة في النظام النجمي TRAPPIST-1 لها كثافات متشابهة وتركيب مشابه للأرض. وهذا أمر بالغ الأهمية لأنه يبني قاعدة معرفية لنموذج لفهم الكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض خارج النظام الشمسي.
تتكون الأنظمة النجمية في المجرات بشكل رئيسي من كواكبها وأقمارها . فعلى سبيل المثال، يضم نظامنا الشمسي تسعة كواكب (متفاوتة الكثافة والحجم والتركيب) وأقمارها. عطارد والزهرة والأرض والمريخ ، وهي الكواكب الأربعة الأقرب إلى الشمس، ذات أسطح صخرية، ولذلك تُعرف بالكواكب الأرضية. أما المشتري وزحل وأورانوس ونبتون، فهي كواكب غازية. ويتميز كوكب الأرض في النظام الشمسي بكونه كوكبًا فريدًا يدعم الحياة.
إن البحث عن عوالم صالحة للسكن خارج كوكب الأرض يعني البحث عن كواكب صالحة للسكن في الأنظمة النجمية لنجوم أخرى . قد يوجد تريليونات من الكواكب خارج المجموعة الشمسية، وتُسمى هذه الكواكب بالكواكب الخارجية . هل يدعم أي من هذه الكواكب الخارجية التي لا تُحصى الحياة؟ لا يمكن أن يكون أي كوكب خارجي من هذا النوع إلا كوكبًا أرضيًا ذو سطح صخري صلب كالأرض. لذلك، تُعد دراسة الكواكب الخارجية الأرضية مجالًا بحثيًا بالغ الأهمية. ويُعتبر مجتمع الباحثين في مجال الكواكب الخارجية مجتمعًا نشطًا يسعى إلى تحديد عوالم يُحتمل أن تكون صالحة للحياة في النجوم خارج المجموعة الشمسية.
اكتُشف النجم القزم TRAPPIST-1 عام 1999. يقع هذا النجم فائق البرودة على بُعد 40 سنة ضوئية. في عام 2016، أُبلغ عن وجود ثلاثة كواكب خارجية في النظام النجمي لهذا النجم ، ثم رُفع العدد إلى سبعة في عام 2017. يُعتقد أن ثلاثة من هذه الكواكب الخارجية تقع في المنطقة الصالحة للسكن (1).
تتزايد معرفتنا بالكواكب الخارجية في النظام النجمي TRAPPIST-1 باستمرار. وقد كشفت الدراسات السابقة أن هذه الكواكب تُقارب حجم وكتلة الأرض، مما يعني أن أسطحها صخرية، وبالتالي فهي كواكب أرضية شبيهة بالأرض. كما أنها تقع في مدارات قريبة من النجم. وتشير أحدث النتائج إلى أن جميع الكواكب متقاربة في الكثافة ومكونة من مواد متشابهة.
باستخدام التلسكوبات الفضائية والأرضية، أجرى العلماء قياسًا دقيقًا لأوقات العبور (الوقت الذي تستغرقه الكواكب لعبور النجم، ويُقاس بشكل غير مباشر من خلال انخفاض سطوع النجم عند مرور الكواكب أمامه)، مما مكّنهم من تحسين نسب كتل الكواكب إلى كتلة النجم. بعد ذلك، أجروا تحليلًا ديناميكيًا ضوئيًا واستنتجوا كثافات النجم والكواكب. وكشف هذا التحليل أن جميع الكواكب الخارجية السبعة لها كثافات متشابهة وتركيب مشابه للأرض، ربما بسبب انخفاض محتواها من الحديد قليلًا مقارنةً بالأرض (2،3).
يُعد هذا التطور الأخير في فهم كثافة وتكوين الكواكب في النظام النجمي TRAPPIST-1 ذا أهمية كبيرة لأنه يبني قاعدة المعرفة لنموذج فهم الكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض خارج النظام الشمسي.
***
مصادر:
- ناسا 2017. الأخبار - يكشف تلسكوب ناسا عن أكبر مجموعة من كواكب المنطقة الصالحة للسكن بحجم الأرض حول نجم واحد. تم النشر في 21 فبراير 2017. متاح على الإنترنت على https://exoplanets.nasa.gov/news/1419/nasa-telescope-reveals-largest-batch-of-earth-size-habitable-zone-planets-around-single-star/ تم الوصول إليه في 25 يناير 2021.
- NASA 2021. JPL News - EXOPLANETS - قد تكون الكواكب السبعة Rocky TRAPPIST-7 مصنوعة من أشياء مماثلة. نُشر في 1 كانون الثاني (يناير) 22. https://www.jpl.nasa.gov/news/the-7-rocky-trappist-1-planets-may-be-made-of-similar-stuff/
- Agol E. ، Dorn C. ، وآخرون 2021. تنقيح توقيت العبور والتحليل الضوئي للقياس TRAPPIST-1: الكتل ، وأنصاف الأقطار ، والكثافات ، والديناميكيات ، والمركبات الزائلة. مجلة علوم الكواكب ، المجلد 2 ، العدد 1. نُشرت في 2021 في 22 يناير. DOI: https://doi.org/10.3847/PSJ/abd022
***
