عندما لاحظ هابل لأول مرة الظروف الجوية لكوكب خارج المجموعة الشمسية في عام 2000 ، فتح المجال بأكمله للدراسة. الآن ، أجرى هابل أول دراسة أولية للغلاف الجوي للعوالم القريبة من حجم الأرض ، نسبياً ووجدوا "مؤشرات تزيد من فرص السكن على كوكبين خارجيين" ، كما يقول الباحثون.
تم اكتشاف الكواكب ، TRAPPIST-1b و TRAPPIST-1c ، في وقت سابق من هذا العام وهي على بعد 40 سنة ضوئية تقريبًا. في وقت اكتشافهم ، لم يكن معروفًا إذا كان العالمان كواكب غازية أو عوالم صخرية ، لكن ملاحظات هابل الأخيرة تشير إلى أن كلا الكوكبين لهما أجواء مضغوطة ، تشبه تلك الخاصة بالكواكب الصخرية مثل الأرض والزهرة والمريخ بدلاً من سميكة ، أجواء منتفخة ، تشبه تلك الخاصة بكواكب الغاز مثل المشتري.
"يمكننا الآن أن نقول أن هذه الكواكب صخرية. السؤال الآن ، أي نوع من الجو لديهم؟ " قال جوليان دي ويت من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، الذي قاد فريقًا من العلماء لمراقبة الكواكب في ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة باستخدام كاميرا هابل واسعة المجال 3. "تشمل السيناريوهات المعقولة شيئًا مثل الزهرة ، مع سحب عالية وسميكة وجو يهيمن عليها ثاني أكسيد الكربون ، أو جو شبيه بالأرض يهيمن عليه النيتروجين والأكسجين ، أو حتى شيء مثل المريخ مع جو مستنفد. الخطوة التالية هي محاولة فصل كل هذه السيناريوهات المحتملة الموجودة لهذه الكواكب الأرضية ".
تم اكتشاف الكواكب الخارجية في الأصل بواسطة تلسكوب TRAPPIST في مرصد ESO's La Silla في تشيلي ، والذي ، مثل تلسكوب كيبلر ، يبحث عن عبور الكواكب (TRAPPIST يرمز إلى الكواكب العابرة وتلسكوب الكواكب الصغيرة) يراقب الانخفاضات في ضوء نجم من الكواكب التي تمر أمام منه من وجهة نظر الأرض.
النجم ، TRAPPIST-1 ، هو نجم قزم شديد البرودة وهو صغير وخافت للغاية. TRAPPIST-1b يكمل مدارًا حول النجم في 1.5 يومًا فقط و TRAPPIST-1c في 2.4 يومًا ، والكواكب أقرب ما بين 20 و 100 مرة من نجمها من الأرض إلى الشمس. كلاهما مغلقان بشكل مؤقت ، حيث قد يكون أحد هذه العوالم جهنميًا وغير قابل للسكن ، لكن الظروف قد تسمح بمنطقة محدودة من السكن على الجانب الآخر. وبسبب إغماء النجم ، يعتقد الباحثون أن TRAPPIST-1c قد يكون داخل منطقة النجم الصالحة للسكن ، حيث يمكن أن تسمح درجات الحرارة المعتدلة للماء السائل بالتجمع.
قالت جوانا بارستو ، عالمة الفلك في جامعة يونيفيرسيتي كوليدج لندن ، "إن السطح الصخري هو بداية رائعة لكوكب صالح للسكن ، لكن أي حياة على كواكب TRAPPIST-1 من المرجح أن تواجه وقتًا أكثر صعوبة من الحياة على الأرض". المشاركة في البحث. "بالطبع ، أفكارنا للسكنية ضيقة للغاية لأن لدينا كوكب واحد فقط ننظر إليه حتى الآن ، وقد تفاجئنا الحياة من خلال الازدهار في ما نعتقد أنه ظروف غير محتملة".
استخدم الباحثون التحليل الطيفي لفك تشفير الضوء وكشف الأدلة على التركيب الكيميائي لأجواء الكواكب. في حين أن محتوى الغلاف الجوي غير معروف ومن المقرر إجراء المزيد من الملاحظات ، إلا أن التركيز المنخفض للهيدروجين والهيليوم أثار حماس العلماء بشأن الآثار المترتبة.
أدرك الفريق أن عبورًا مزدوجًا نادرًا سيحدث ، عندما يمر الكوكبان في نفس الوقت تقريبًا أمام نجمهما ، لكنهما كانا يعرفان قبل أسبوعين فقط. انتهزوا الفرصة ، واستفادوا من قدرة هابل على القيام بملاحظات في غضون مهلة قصيرة ، وكتبوا اقتراحًا في يوم واحد.
وقال دي ويت: "اعتقدنا أنه ربما يمكننا أن نرى ما إذا كان الأشخاص في هابل سيعطوننا الوقت للقيام بهذه الملاحظة ، لذا كتبنا الاقتراح في أقل من 24 ساعة ، أرسلناه ، وتمت مراجعته على الفور". "الآن وللمرة الأولى لدينا ملاحظات طيفية لعبور مزدوج ، مما يتيح لنا الحصول على نظرة ثاقبة الغلاف الجوي لكلا الكوكبين في نفس الوقت."
باستخدام هابل ، سجل الفريق طيف إرسال مجتمعة من TRAPPIST-1b و c ، مما يعني أنه ككوكب واحد أولاً ثم تقاطع الآخر أمام النجم ، تمكنوا من قياس التغيرات في الطول الموجي حيث انخفضت كمية ضوء النجوم مع كل عبور.
يقول دي ويت: "اتضح أن البيانات كانت نقية تمامًا ، وكانت الملاحظات هي أفضل ما كنا نتوقعه". "كانت القوة بالتأكيد معنا".
يقول جيف يودر ، المدير المساعد بالنيابة لمديرية بعثة العلوم في ناسا في واشنطن: "إن ملاحظات هابل الأولية هذه هي خطوة أولى واعدة في معرفة المزيد عن هذه العوالم القريبة ، سواء كانت يمكن أن تكون صخرية مثل الأرض ، وما إذا كان يمكنها الحفاظ على الحياة". "هذا وقت مثير لأبحاث ناسا والكواكب الخارجية."
المصادر: MIT و NASA
