المصدر -
قام اثنان من علماء الفلك في جامعة McGill بتجميع "بصمة" للأرض ، والتي يمكن استخدامها لتحديد كوكب خارج نظامنا الشمسي قادر على دعم الحياة.
واستخدمت Evelyn Macdonaldطالبة الفيزياء في جامعة ماكجيل ومشرفها البروفيسور Nicolas Cowanأكثر من عقد من الرصدات حول الغلاف الجوي للأرض الذي التقطه القمر الصناعي SCISAT لبناء طيف عابر للأرض ، وهو نوع من بصمات الأصابع للغلاف الجوي للأرض في ضوء الأشعة تحت الحمراء ، مما يدل على وجود الجزيئات الرئيسية في البحث عن عوالم صالحة للسكن. ويشمل ذلك التواجد المتزامن للأوزون والميثان ، والذي يتوقع العلماء رؤيته فقط عندما يكون هناك مصدر عضوي لهذه المركبات على الكوكب. يسمى هذا الكشف "بالتوقيع الحيوي".
ويقول البروفيسور كوان: "لقد حاول عدد قليل من الباحثين محاكاة طيف ترانزيت الأرض ، ولكن هذا هو أول طيف ترويجي للأشعة تحت الحمراء للأرض". "هذا ما يراه الفلكيون الأجانب إذا ما لاحظوا عبور الأرض".
ويمكن أن تساعد النتائج التي نشرت في 28 أغسطس في مجلة "الإشعارات الشهرية للجمعية الملكية الفلكية" العلماء في تحديد نوع الإشارات التي يجب البحث عنها في سعيهم لإيجاد الكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض (الكواكب التي تدور حول نجم آخر غير شمسنا).
وتم تطوير برنامج SCISAT من قِبل وكالة الفضاء الكندية ، لمساعدة العلماء على فهم نضوب طبقة الأوزون على الأرض من خلال دراسة الجسيمات في الغلاف الجوي أثناء مرور ضوء الشمس. بشكل عام ، يمكن لعلماء الفلك معرفة الجزيئات الموجودة في الغلاف الجوي للكوكب من خلال النظر في كيفية تغير ضوء النجوم أثناء تألقه في الغلاف الجوي. يجب أن تنتظر الآلات كوكبًا ليمر - أو يعبر - النجم ليجعل هذه الملاحظة. مع التلسكوبات الحساسة بما فيه الكفاية ، يمكن لعلماء الفلك تحديد الجزيئات مثل ثاني أكسيد الكربون ،.
وكان كوان يشرح مطيافية العبور للكواكب الخارجية في اجتماع غداء جماعي في معهد ماكجيل للفضاء (MSI) عندما لاحظ البروفيسور يي هوانغ ، عالم الغلاف الجوي وزميله في MSI ، أن هذه التقنية كانت مماثلة لدراسات الغيبيات الشمسية للغلاف الجوي للأرض ، كما فعلت SCISAT.
ومنذ أول اكتشاف لكوكب خارج المجموعة الشمسية في التسعينيات ، أكد علماء الفلك وجود 4000 كوكب خارج المجموعة الشمسية. الكأس المقدسة في هذا المجال الجديد نسبيا لعلم الفلك هي العثور على كواكب يمكن أن تستضيف حياة - الأرض 2.0.
وسيكون النظام الواعد للغاية الذي قد يحمل مثل هذه الكواكب ، يسمى TRAPPIST-1
هدفًا لتلسكوب James Webb Space Telescope المرتقب إطلاقه في عام 2021.
وبنى Macdonald و Cowan إشارة محاكاة لما سيبدو عليه الغلاف الجوي لكوكب الأرض. مثل من خلال عيون هذا التلسكوب المستقبلي وهو تعاون بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الكندية ووكالة الفضاء الأوروبية.
ويحتوي نظام TRAPPIST-1 الواقع على بعد 40 سنة ضوئية على سبعة كواكب ، ثلاثة أو أربعة منها في ما يسمى "المنطقة الصالحة للسكن" حيث يمكن أن توجد مياه سائلة. يقول علماء الفلك في McGill أن هذا النظام قد يكون مكانًا واعدًا للبحث عن إشارة مشابهة لبصمة الأرض الخاصة بهم لأن الكواكب تدور حول نجم M-dwarf ، وهو نوع من النجوم أصغر وأبرد من شمسنا.
ويوضح ماكدونالد: "TRAPPIST-1هو نجم قزم أحمر قريب ، مما يجعل كواكبه أهدافًا ممتازة للطيف العابر. وهذا لأن النجم أصغر بكثير من الشمس ، لذلك يسهل مراقبة كواكبها نسبيًا". "أيضًا ، تدور هذه الكواكب بالقرب من النجم ، لذا فهي تمر كل بضعة أيام. بالطبع ، حتى لو كان أحد الكواكب يؤوي الحياة ، فإننا لا نتوقع أن يكون جوها مطابقًا لكوكب الأرض نظرًا لأن النجم مختلف تمامًا عن شمس."
ووفقًا لتحليلهم ، يؤكد ماكدونالد وكوان أن تليسكوب ويب سيكون حساسًا بدرجة كافية للكشف عن ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء باستخدام أدواته. قد يكون قادرًا حتى على الكشف عن التوقيع الحيوي للميثان والأوزون إذا تم قضاء وقت كاف في مراقبة الكوكب المستهدف.
ويأمل البروفيسور كوان وزملاؤه في معهد أبحاث الكواكب الخارجية ومقره مونتريال أن يكونوا أول من يكتشف علامات الحياة خارج كوكبنا. يمكن لبصمة الأرض التي جمعها ماكدونالد لأطروحتها الجامعية الأولى أن تخبر علماء الفلك الآخرين عما يبحثون عنه في هذا البحث. سوف تبدأ الدكتوراه في مجال الكواكب الخارجية في جامعة تورنتو في الخريف.
واستخدمت Evelyn Macdonaldطالبة الفيزياء في جامعة ماكجيل ومشرفها البروفيسور Nicolas Cowanأكثر من عقد من الرصدات حول الغلاف الجوي للأرض الذي التقطه القمر الصناعي SCISAT لبناء طيف عابر للأرض ، وهو نوع من بصمات الأصابع للغلاف الجوي للأرض في ضوء الأشعة تحت الحمراء ، مما يدل على وجود الجزيئات الرئيسية في البحث عن عوالم صالحة للسكن. ويشمل ذلك التواجد المتزامن للأوزون والميثان ، والذي يتوقع العلماء رؤيته فقط عندما يكون هناك مصدر عضوي لهذه المركبات على الكوكب. يسمى هذا الكشف "بالتوقيع الحيوي".
ويقول البروفيسور كوان: "لقد حاول عدد قليل من الباحثين محاكاة طيف ترانزيت الأرض ، ولكن هذا هو أول طيف ترويجي للأشعة تحت الحمراء للأرض". "هذا ما يراه الفلكيون الأجانب إذا ما لاحظوا عبور الأرض".
ويمكن أن تساعد النتائج التي نشرت في 28 أغسطس في مجلة "الإشعارات الشهرية للجمعية الملكية الفلكية" العلماء في تحديد نوع الإشارات التي يجب البحث عنها في سعيهم لإيجاد الكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض (الكواكب التي تدور حول نجم آخر غير شمسنا).
وتم تطوير برنامج SCISAT من قِبل وكالة الفضاء الكندية ، لمساعدة العلماء على فهم نضوب طبقة الأوزون على الأرض من خلال دراسة الجسيمات في الغلاف الجوي أثناء مرور ضوء الشمس. بشكل عام ، يمكن لعلماء الفلك معرفة الجزيئات الموجودة في الغلاف الجوي للكوكب من خلال النظر في كيفية تغير ضوء النجوم أثناء تألقه في الغلاف الجوي. يجب أن تنتظر الآلات كوكبًا ليمر - أو يعبر - النجم ليجعل هذه الملاحظة. مع التلسكوبات الحساسة بما فيه الكفاية ، يمكن لعلماء الفلك تحديد الجزيئات مثل ثاني أكسيد الكربون ،.
وكان كوان يشرح مطيافية العبور للكواكب الخارجية في اجتماع غداء جماعي في معهد ماكجيل للفضاء (MSI) عندما لاحظ البروفيسور يي هوانغ ، عالم الغلاف الجوي وزميله في MSI ، أن هذه التقنية كانت مماثلة لدراسات الغيبيات الشمسية للغلاف الجوي للأرض ، كما فعلت SCISAT.
ومنذ أول اكتشاف لكوكب خارج المجموعة الشمسية في التسعينيات ، أكد علماء الفلك وجود 4000 كوكب خارج المجموعة الشمسية. الكأس المقدسة في هذا المجال الجديد نسبيا لعلم الفلك هي العثور على كواكب يمكن أن تستضيف حياة - الأرض 2.0.
وسيكون النظام الواعد للغاية الذي قد يحمل مثل هذه الكواكب ، يسمى TRAPPIST-1
هدفًا لتلسكوب James Webb Space Telescope المرتقب إطلاقه في عام 2021.
وبنى Macdonald و Cowan إشارة محاكاة لما سيبدو عليه الغلاف الجوي لكوكب الأرض. مثل من خلال عيون هذا التلسكوب المستقبلي وهو تعاون بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الكندية ووكالة الفضاء الأوروبية.
ويحتوي نظام TRAPPIST-1 الواقع على بعد 40 سنة ضوئية على سبعة كواكب ، ثلاثة أو أربعة منها في ما يسمى "المنطقة الصالحة للسكن" حيث يمكن أن توجد مياه سائلة. يقول علماء الفلك في McGill أن هذا النظام قد يكون مكانًا واعدًا للبحث عن إشارة مشابهة لبصمة الأرض الخاصة بهم لأن الكواكب تدور حول نجم M-dwarf ، وهو نوع من النجوم أصغر وأبرد من شمسنا.
ويوضح ماكدونالد: "TRAPPIST-1هو نجم قزم أحمر قريب ، مما يجعل كواكبه أهدافًا ممتازة للطيف العابر. وهذا لأن النجم أصغر بكثير من الشمس ، لذلك يسهل مراقبة كواكبها نسبيًا". "أيضًا ، تدور هذه الكواكب بالقرب من النجم ، لذا فهي تمر كل بضعة أيام. بالطبع ، حتى لو كان أحد الكواكب يؤوي الحياة ، فإننا لا نتوقع أن يكون جوها مطابقًا لكوكب الأرض نظرًا لأن النجم مختلف تمامًا عن شمس."
ووفقًا لتحليلهم ، يؤكد ماكدونالد وكوان أن تليسكوب ويب سيكون حساسًا بدرجة كافية للكشف عن ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء باستخدام أدواته. قد يكون قادرًا حتى على الكشف عن التوقيع الحيوي للميثان والأوزون إذا تم قضاء وقت كاف في مراقبة الكوكب المستهدف.
ويأمل البروفيسور كوان وزملاؤه في معهد أبحاث الكواكب الخارجية ومقره مونتريال أن يكونوا أول من يكتشف علامات الحياة خارج كوكبنا. يمكن لبصمة الأرض التي جمعها ماكدونالد لأطروحتها الجامعية الأولى أن تخبر علماء الفلك الآخرين عما يبحثون عنه في هذا البحث. سوف تبدأ الدكتوراه في مجال الكواكب الخارجية في جامعة تورنتو في الخريف.
