في فبراير من عام 2017 ، أعلن علماء الفلك من المرصد الجنوبي الأوروبي (ESO) عن اكتشاف سبعة كواكب صخرية حول النجم القريب من TRAPPIST-1. لم يكن هذا فقط أكبر عدد من الكواكب الشبيهة بالأرض التي تم اكتشافها في نظام نجم واحد حتى الآن ، ولكن تم تعزيز الأخبار أيضًا من خلال حقيقة أن ثلاثة من هذه الكواكب تم العثور عليها في المدار داخل منطقة النجم الصالحة للسكن.
منذ ذلك الوقت ، تم إجراء العديد من الدراسات للتأكد من احتمال أن تكون هذه الكواكب صالحة للسكن. بفضل فريق دولي من العلماء الذين استخدموا تلسكوب هابل الفضائي لدراسة كواكب النظام ، لدينا الآن القرائن الأولى حول ما إذا كان الماء (مكون أساسي للحياة كما نعرفه) موجودًا على أي من العوالم الصخرية TRAPPIST-1s أم لا.
ظهرت دراسة الفريق ، بعنوان "التطور الزمني للإشعاع عالي الطاقة والمحتوى المائي للكواكب الخارجية TRAPPIST-1" ، ظهرت مؤخرًا على هابل موقع. اعتمد الفريق ، بقيادة الفلكي السويسري فنسنت بورييه من مرصد جنيف الدولي ، على مطياف تصوير تلسكوب الفضاء هابل (STIS) لدراسة كمية الأشعة فوق البنفسجية التي تستقبلها كل كواكب TRAPPIST-1.
كما أوضح بورييه في بيان صحفي عن هابل ، فقد ساعدهم ذلك على تحديد المحتوى المائي للكواكب السبعة للنظام:
"إن الأشعة فوق البنفسجية عامل مهم في تطور الكواكب في الغلاف الجوي. كما هو الحال في الغلاف الجوي الخاص بنا ، حيث يكسر ضوء الشمس فوق البنفسجي الجزيئات ، يمكن أن يكسر ضوء النجوم فوق البنفسجي بخار الماء في الغلاف الجوي للكواكب الخارجية إلى هيدروجين وأكسجين. "
من المهم كيف تتفاعل الأشعة فوق البنفسجية مع الغلاف الجوي لكوكب ما عندما يتعلق الأمر بتقييم قابلية الحياة المحتملة للكوكب. في حين أن الأشعة فوق البنفسجية ذات الطاقة المنخفضة تتسبب في التفكك الضوئي ، وهي عملية تتحلل فيها جزيئات الماء إلى أكسجين وهيدروجين ، تتسبب الأشعة فوق البنفسجية المتطرفة (الأشعة فوق البنفسجية) والأشعة السينية في ارتفاع حرارة الغلاف الجوي للكوكب - مما يؤدي إلى هيدروجين وأكسجين هرب.
نظرًا لأن الهيدروجين أخف من الأكسجين ، فإنه يُفقد بسهولة أكبر في الفضاء حيث يمكن ملاحظة أطيافه. هذا بالضبط ما فعله بورييه وفريقه. من خلال مراقبة أطياف الكواكب TRAPPIST-1 لعلامات فقدان الهيدروجين ، تمكن الفريق بشكل فعال من قياس محتوى الماء. ما وجدوه هو أن الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من TRAPPIST-1 تشير إلى أن كواكبها ربما فقدت الكثير من الماء خلال تاريخها.
كانت الخسائر أكثر شدة بالنسبة للكواكب الداخلية - TRAPPIST-1b و 1 c - التي تتلقى أشعة فوق البنفسجية من نجمها. في الواقع ، يقدر الفريق أن هذه الكواكب كان يمكن أن تفقد أكثر من 20 من مياه المحيطات الأرضية خلال تاريخ النظام - والتي يقدر عمرها بين 5.4 و 9.8 مليار سنة. وبعبارة أخرى ، ستكون هذه الكواكب الداخلية جافة للعظم وبالتأكيد معقمة.
ومع ذلك ، تشير هذه النتائج نفسها أيضًا إلى أن الكواكب الخارجية للنظام فقدت كمية أقل بكثير من الماء بمرور الوقت ، مما قد يعني أنها لا تزال تمتلك كميات وفيرة على أسطحها. وهذا يشمل الكواكب الثلاثة الموجودة داخل منطقة النجم الصالحة للسكن - TRAPPIST-1e و f و g - مما يشير إلى أن هذه الكواكب يمكن أن تكون صالحة للسكن بعد كل شيء.
هذه النتائج مدعومة بفقدان المياه المحسوب ومعدلات إطلاق المياه الجيوفيزيائية ، والتي تفضل أيضًا فكرة أن الكواكب الأكثر ضخامة والأبعد احتفظت بمعظم مياهها بمرور الوقت. تعتبر هذه النتائج ذات أهمية كبيرة ، من حيث أنها توضح أيضًا أن الهروب والتطور في الغلاف الجوي مرتبطان ارتباطًا وثيقًا بكواكب نظام TRAPPIST-1.
كانت النتائج مشجعة أيضًا ، حيث أن الدراسات السابقة التي اعتبرت فقدان الغلاف الجوي في هذا النظام رسمت صورة قاتمة إلى حد ما. يشمل ذلك تلك التي أشارت إلى أن TRAPPIST-1 تشهد الكثير من التوهج ، والتي حتى الأقزام الحمراء الهادئة تعرض كواكبها لإشعاع شديد بمرور الوقت ، وأن المسافة بين TRAPPIST-1 والكواكب الخاصة بها ستعني أن الرياح الشمسية ستترسب مباشرة في أجواءهم.
وبعبارة أخرى ، فإن هذه الدراسات تلقي بظلال من الشك حول ما إذا كانت النجوم التي تدور حول النجوم من النوع M (القزم الأحمر) ستتمكن من الاحتفاظ بغلافها الجوي بمرور الوقت أم لا - حتى لو كان لديها غلاف جوي يشبه الأرض والغلاف المغناطيسي. مثل هذا المريخ ، أشار هذا البحث إلى أن تجريد الغلاف الجوي الناجم عن الرياح الشمسية من شأنه أن يجعل أسطحها باردة ، وجافة ، وبلا حياة.
باختصار ، هذه واحدة من الأخبار الجيدة القليلة التي تلقيناها منذ الإعلان عن وجود سبعة كواكب في نظام TRAPPIST-1 (وثلاثة كواكب يمكن أن تكون صالحة للسكن) لأول مرة. إنه أيضًا مؤشر إيجابي فيما يتعلق بصلاحية أنظمة النجوم القزمة الحمراء. في السنوات الأخيرة ، تم العثور على العديد من اكتشافات الكواكب الخارجية المثيرة للإعجاب حول النجوم القزمة الحمراء - مثل Proxima b و LHS 1140b و Gliese 581g و Gliese 625b و Gliese 682c.
بالنظر إلى عدد الكواكب الصخرية التي تم اكتشافها تدور حول هذا النوع من النجوم - وحقيقة أنها الأكثر شيوعًا في الكون (تمثل 70 ٪ من النجوم في مجرة درب التبانة وحدها) - مع العلم أنها يمكن أن تدعم الكواكب الصالحة للسكن مرحب به بالتأكيد! لكن بالطبع ، يؤكد بورييه وزملاؤه أن الدراسة ليست قاطعة ، وهناك حاجة إلى مزيد من البحث لتحديد ما إذا كان أي من كواكب TRAPPIST-1 مائيًا بالفعل.
كما أشار بوريير ، فإن هذا سوف يشمل على الأرجح الجيل التالي من المقاريب:
"بينما تشير نتائجنا إلى أن الكواكب الخارجية هي أفضل المرشحين للبحث عن الماء باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي القادم ، إلا أنها تسلط الضوء أيضًا على الحاجة إلى دراسات نظرية وملاحظات تكميلية على جميع الأطوال الموجية لتحديد طبيعة الكواكب TRAPPIST-1 و قدرتهم على العيش. "
الكواكب الصخرية حول النوع الأكثر شيوعًا من النجوم ، وإمكانية الاحتفاظ بالمياه ، و 1 مليار من الكواكب المحتملة في مجرة درب التبانة وحدها. هناك شيء واحد مؤكد: تلسكوب جيمس ويب الفضائي سيصبح ممتلئًا بمجرد نشره في أكتوبر 2018!
وتأكد من التحقق من هذه الرسوم المتحركة لنظام TRAPPIST-1 أيضًا ، بإذن من L. Calçada و ESO:
