كيف ستبدو “الأرض” الغريبة حول النجم المجاور؟

يُظهر انطباع هذا الفنان عرضًا عن قرب لـ Proxima d ، وهو كوكب تم اكتشافه مؤخرًا يدور حول النجم القزم الأحمر Proxima Centauri ، وهو أقرب نجم إلى نظامنا الشمسي. يُعتقد أن الكوكب صخري وتبلغ كتلته ربع كتلة الأرض. يظهر في الصورة كوكبان آخران معروفان أنهما يدوران حول الكوكب Proxima Centauri أيضًا: كوكب Proxima b ، وهو كوكب له نفس كتلة الأرض تقريبًا ويدور حول النجم كل 11 يومًا ويقع داخل المنطقة الصالحة للسكن ، والمرشح Proxima c ، الموجود على مدار خمس سنوات حول النجم. (رصيد الصورة: L. Calçada / ESO)
في دراسة جديدة ، توقع الباحثون كيف يمكن أن تبدو “الأرض” في الواقع ، وكيف يمكن أن تتطور (إن وجدت).

بحثًا عن دليل على وجود حياة في أماكن أخرى من الكون ، بحث العلماء عن كواكب مشابهة لكواكبنا. أقرب جيراننا من النجوم ، نظام Alpha Centauri ، يحمل كوكبًا خارج المجموعة الشمسية يعتقد العلماء أنه يمكن أن يكون “شبيهاً بالأرض”: Proxima b. يقع هذا الكوكب الخارجي في المنطقة الصالحة للسكن ، أو “منطقة Goldilocks” ، حول نجمه ، مما يعني أنه يدور حول نجمه على مسافة قريبة بما يكفي بحيث يمكن أن توجد المياه السائلة (دون أن تكون قريبة جدًا من النجم بحيث يتبخر الماء).

في دراسة جديدة ، قدر فريق من العلماء من جامعة ETH Zurich في سويسرا كيف يمكن أن يكون شكل كوكب صخري في المنطقة الصالحة للسكن في Alpha Centauri.

وضع الفريق نموذجًا لما يمكن أن يكون عليه الكوكب الصخري الافتراضي في التركيب العنصري لنظام Alpha Centauri. قام الباحثون بنمذجة هذا الكوكب الخيالي باستخدام بيانات طيفية حقيقية عن التركيبات الكيميائية لاثنين من النجوم الثلاثة للنظام: Alpha Centauri A و Alpha Centauri B. هذان النجمان متشابهان مع شمسنا ويدوران حول بعضهما البعض. والثالث ، Proxima Centauri ، هو قزم أحمر أصغر حجما وأكثر خفوتًا ويدور حول زوج من النجوم الأكبر. (نجوم القزم الأحمر هي أصغر وأروع نوع من نجوم التسلسل الرئيسي ، بالإضافة إلى أكثر أنواع النجوم شيوعًا في الكون).

نظرًا لأن الثلاثي قريب جدًا من نظامنا الشمسي ، فقد درس علماء الفلك على نطاق واسع هذا النظام ونجومه. حتى الآن ، لم يرصد أحد أي كواكب مؤكدة حول Alpha Centauri A أو B ، لكن العلماء حددوا ثلاثة كواكب مرشحة حول Proxima Centauri ، مما أثار الكثير من الجدل حول ما إذا كانت هذه العوالم يمكن أن تكون صالحة للسكن أم لا.

لكن هذه الدراسة تركز على ما يمكن أن يدور حول أي من نجمي النظام الشبيهين بالشمس. يعرف العلماء أن هذين النجمين يحتويان على عناصر تشكل الصخور مثل الحديد والمغنيسيوم والسيليكون ، بالإضافة إلى المواد المتطايرة مثل الهيدروجين والكربون والأكسجين. (المواد المتطايرة هي مواد كيميائية يمكن تبخيرها بسهولة). باستخدام هذه البيانات الموجودة ، حقق الفريق في الشكل الذي قد تبدو عليه الكواكب الصخرية في المدار حول الزوجين ، في حالة وجود أي منها.

بالنسبة لهذا الكوكب الافتراضي ، الذي أطلقوا عليه اسم “Alpha-Cen-Earth” ، قدر الفريق البنية الداخلية للكوكب ، وعلم المعادن وحتى تكوين الغلاف الجوي ، وهي سمات “ذات أهمية مركزية لفهم تطوره على المدى الطويل وإمكانية سكنه ، وفقا لبيان صادر عن ETH زيورخ.

ووجد الباحثون أنه إذا كان هناك كوكب صخري مثل هذا موجود حول أحد هذه النجوم في نظام Alpha Centauri ، فمن المحتمل أن يكون مشابهًا للأرض من الناحية الجيوكيميائية.

يتوقع العلماء أن Alpha-Cen-Earth سيكون لها غطاء غني بالسيليكات ومخصب بمواد ثقيلة الكربون مثل الجرافيت والماس. يعتقد الباحثون أيضًا أن باطن مثل هذا الكوكب الصخري سيكون له نفس سعة تخزين المياه للأرض.

ومع ذلك ، يتوقع الفريق أن يكون لهذا الكوكب الخارجي الافتراضي بعض الاختلافات الصارخة عن الأرض. يقدر العلماء أنه ، مقارنةً بالأرض ، سيكون لهذا العالم نواة حديدية أكبر قليلاً ، ونشاط جيولوجي أقل ، وربما لا توجد صفائح تكتونية على الإطلاق.

قدر الباحثون أيضًا أنه في سنواته الأولى ، كان الغلاف الجوي لهذا الكوكب يتكون أساسًا من ثاني أكسيد الكربون والميثان والماء. تشير هذه النتيجة إلى أن الغلاف الجوي المبكر للعالم كان مشابهًا جدًا لما كانت عليه الأرض منذ 4 إلى 2.5 مليار سنة عندما بدأت الحياة على كوكبنا لأول مرة.

بينما يركز البحث على كوكب افتراضي ، سمحت هذه التنبؤات للفريق باستكشاف ما يمكن أن يوجد بناءً على معلومات محددة لدينا حول أنظمة النجوم القريبة. هذا في النهاية

تم وصف هذا العمل في دراسة نشرت يوم الخميس (10 مارس) في مجلة الفيزياء الفلكية.