TRAPPIST-1: نظام به 7 كواكب خارجية بحجم الأرض

منظر من سطح كوكب TRAPPIST-1

رسم توضيحي لفنان لسطح كوكب في نظام TRAPPIST-1 ، والذي يستضيف سبعة عوالم بحجم الأرض تقريبًا. (رصيد الصورة: NASA / JPL-Caltech)





يستضيف النجم الفائق البرودة TRAPPIST-1 ، الواقع على بعد حوالي 40 سنة ضوئية من الأرض ، ما لا يقل عن سبعة كواكب خارجية ، على الأرجح عوالم صخرية بحجم الأرض وأصغر. يفتخر النجم ليس فقط بأكبر عدد من العوالم الشبيهة بالأرض في نظام واحد معروف حتى الآن ، ولكن أيضًا يضم معظم الكواكب التي يمكن أن تستضيف الماء السائل على أسطحها.

القصة الرئيسية: اكتشاف كبير! دائرة الكواكب الغريبة بحجم الأرض 7 نجمة قريبة

الصور: الكواكب السبعة بحجم الأرض في TRAPPIST-1 بالصور



تغطية كاملة:

أشرطة فيديو:

من بين الكواكب السبعة في TRAPPIST-1 ، تقع ثلاثة كواكب داخل المنطقة الصالحة للسكن ، وهي المنطقة المحيطة بالنجم حيث يمكن أن تتشكل المياه السائلة على سطح الكوكب ، مما يجعلها منافسة ممتازة لتطور الحياة. يقع عالم واحد بعيدًا ، ومن المحتمل أن يكون جليديًا ، بينما يتم تسخين الثلاثة الأقرب إلى النجم بسبب درجات حرارته.



رسم تخطيطي لمدارات عوالم TRAPPIST-1 ، مقارنةً بمدارات كوكب المشتري

رسم تخطيطي لمدارات عوالم TRAPPIST-1 ، مقارنةً بمدارات أقمار كوكب المشتري الجليل وعطارد والزهرة والأرض.(رصيد الصورة: ESO / O. Furtak)

أخوات الأرض السبع

في عام 2010 ، بدأ مايكل جيلون ، عالم الفلك بجامعة لييج في بلجيكا ، وزملاؤه في مراقبة أصغر جيران الشمس باستخدام تلسكوب صغير للكواكب والكواكب العابرة (TRAPPIST) في تشيلي. لقد بحثوا عن ما يسمى بالعبور - عندما يخفت ضوء النجم بسبب مرور كوكب بينه وبين الأرض. نظرًا لأن النجوم منخفضة الكتلة أغمق من أشقائها الشبيهة بالشمس ، يسهل على علماء الفلك اكتشاف الكواكب حولهم.



عندما وجه جيلون وزملاؤه تلسكوبهم نحو النجم المعروف الآن باسم TRAPPIST-1 ، وجدوا أنه يتلاشى على فترات منتظمة. في عام 2016 ، أعلن الفريق عن حضور ثلاثة عوالم شبيهة بالأرض حول النجم . كانت هذه الكواكب تدور حول نجمها كل 1.5 و 2.4 وأربعة أيام من أيام الأرض ، على التوالي ، مما يجعلها أقرب إلى نجمها بما يتراوح بين 20 و 100 مرة من نجمها عن الأرض من الشمس. على الرغم من أن النجم ينتج إشعاعًا أقل بنحو ألف مرة من الشمس ، إلا أن العالمين لا يزالان على الأرجح ساخنًا جدًا لاحتواء كمية كبيرة من الماء السائل على السطح ، على الرغم من احتمال وجود بعضها ، كما قال الباحثون.

شجعت النتيجة جيلون وفريقه على مواصلة التحقيق. استمروا في دراسة النجم المثير للفضول باستخدام المرصد الأوروبي الجنوبي تلسكوب TRAPPIST الأرضي التابع لـ (ESO) والتلسكوب الكبير جدًا (VLT) في تشيلي ، بالإضافة إلى تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا وأدوات أخرى.

في فبراير 2017 ، أعلن الفريق اكتشاف أربعة كواكب أخرى . تُعرف العوالم حاليًا باسم TRAPPIST-1b و c و d و e و f و g و h ، وتتحرك بالترتيب للخارج من النجم. الملاحظات ، نشرت في مجلة الطبيعة ، كشف أن السبعة كواكب أرضية.

وقال جيلون في بيان: 'هذا نظام كوكبي مذهل - ليس فقط لأننا وجدنا الكثير من الكواكب ، ولكن لأنها كلها متشابهة بشكل مدهش في الحجم مع الأرض'.

خصائص عوالم TRAPPIST-1 السبعة ، مقارنة بالكواكب الصخرية في نظامنا الشمسي.

خصائص عوالم TRAPPIST-1 السبعة ، مقارنة بالكواكب الصخرية في نظامنا الشمسي.(رصيد الصورة: NASA / JPL-Caltech)

إمكانية السكن

يبعد TRAPPIST-1 حوالي 40 سنة ضوئية عن الأرض. إنه يقع في كوكبة الدلو ، لكنه خافت جدًا بحيث لا يمكن رؤيته بالعين المجردة أو حتى بصريًا باستخدام التلسكوبات الكبيرة للهواة ، وفقًا لـ ESO. يبلغ حجمه حوالي 8 في المائة فقط من حجم الشمس ، وهو أكثر برودة وأحمرًا وخافتًا.

جميع العوالم السبعة لها مدارات تتلاءم مع مدارات عطارد ، لكنها تشهد درجات حرارة أكثر برودة. تستقبل TRAPPIST-1c و d و f نفس كمية الطاقة تقريبًا مثل كوكب الزهرة والأرض والمريخ ، على التوالي.

يمكن لكل من هذه العوالم الصخرية الثلاثة أن يأوي الماء السائل على سطحه - وهو مكون رئيسي للحياة كما نعرفها.

قال بريس-أوليفييه ديموري ، الباحث في جامعة برن في سويسرا ومؤلف أحدث ورقة بحثية: 'البحث عن الحياة في مكان آخر ، ربما يكون هذا النظام هو أفضل رهان لنا حتى اليوم'.

في السنوات القادمة ، تمتلك التلسكوبات مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا ، المقرر إطلاقه في عام 2018 ، القدرة على اكتشاف الغلاف الجوي ودرجات الحرارة لهذه العوالم المكتشفة حديثًا ، مما يساعد العلماء على فهم أفضل لمدى ترحيبهم بالحياة.

مع نجم يبلغ حجمه حوالي 80 ضعف حجم كوكب المشتري ، يشبه نظام TRAPPIST-1 تشابهًا قويًا مع عملاق الغاز الهائل وأقماره الغاليلية الأربعة - Io و Europa و Ganymede و Callisto. تستغرق الأقمار ما بين 1.7 و 17 يومًا للدوران حول كوكب المشتري. كلا النظامين لهما تكوين مداري ترتبط فيه مدارات الكواكب ؛ عندما يسافر TRAPPIST-1b حول شمسه ثماني مرات ، فإن المدارات الثلاثة التالية هي خمس وثلاث مرات ومرتين.

يشير هذا التشابه إلى أن كواكب TRAPPIST-1 وأقمار الجليل تشكلت وتطورت بطريقة مماثلة ، اجناس سنيلين ، أستاذ علم الفلك بجامعة لايدن في هولندا ، كتب في مقال في مجلة Nature.

قد يكون لذلك تداعيات مثيرة للاهتمام على القمر الصناعي السابع ، TRAPPIST-1h ، وهو بعيد جدًا بحيث لا يحافظ على الماء في صورة سائلة من خلال الاعتماد على الشمس فقط. يُعتقد أن الجاذبية لكوكب المشتري والأقمار الأخرى مسؤولة عن الحفاظ على محيط سائل على أوروبا ، على الرغم من نقص التسخين الشمسي. يشتبه أيضًا في قيام آيو وجانيميد وكاليستو بإخفاء المياه تحت قشورهم بنفس الوسائل. يمكن أن يحتوي نظام TRAPPIST-1 على أربعة كواكب يحتمل أن تكون صالحة للسكن بدلاً من ثلاثة. [معرض: الكواكب السبعة بحجم الأرض في TRAPPIST-1 بالصور]

مجرد البداية

TRAPPIST-1 له أيضًا آثار قوية على وفرة الكواكب الشبيهة بالأرض في الكون. طريقة العبور التي يستخدمها الفريق لا تعمل إلا إذا كانت الكواكب والشمس مصطفتين. وفقًا لـ Snellen ، هذا يعني أنه في أي مكان ما بين 20 إلى 100 ضعف عدد الكواكب التي تظل غير مرئية ، مخفية لأنها لا تعبر بين النجمين.

قال سنيلين: 'إن العثور على سبعة كواكب عابرة بحجم الأرض في مثل هذه العينة الصغيرة يشير إلى أن النظام الشمسي ، بكواكبه الأربعة التي تشبه حجم الأرض ، قد يكون شيئًا غير عادي'.

سيقوم جيلون وفريقه بتوسيع بحثهم من خلال مشروع البحث عن الكواكب الصالحة للسكن Eclipsing Ultracool Stars ، والذي سيستخدم أربعة تلسكوبات أرضية لدراسة 10 أضعاف عدد النجوم الباهتة. وفي مارس 2018 ، تخطط ناسا لإطلاق القمر الصناعي Transiting Exoplanet Survey Satellite ، والذي سيقضي عامين في البحث عن كواكب حول بعض ألمع النجوم في السماء ، على الرغم من عدم وجود أي منها قاتمة مثل TRAPPIST-1.

في النهاية ، يقول العلماء إن هذه العوالم السبعة التي تم تحديدها حديثًا بحجم الأرض تقدم أفضل رهان حتى الآن لإيجاد الحياة خارج نظامنا الشمسي.

لماذا نحاول اكتشاف الكواكب الشبيهة بالأرض حول أصغر وأروع النجوم في الحي الشمسي؟ السبب بسيط: الأنظمة حول هذه النجوم الصغيرة هي الأماكن الوحيدة التي يمكننا فيها اكتشاف الحياة على كوكب خارجي بحجم الأرض باستخدام تقنيتنا الحالية ، ' قال جيلون في عام 2016. 'لذا إذا أردنا أن نجد الحياة في مكان آخر في الكون ، فهذا هو المكان الذي يجب أن نبدأ فيه البحث.'

مصادر إضافية