ما مدى شيوع كواكب مثل الأرض؟ كان هذا سؤالًا فكر فيه علماء الفلك والحالمون لعقود ، والآن ، بفضل مركبة الفضاء كبلر ، لديهم إجابة. واحد من كل خمسة نجوم شبيهة بالشمس في مجرتنا لديه كواكب بحجم الأرض يمكن أن تستضيف الحياة ، وفقًا لدراسة حديثة لبيانات كبلر.
'ما يعنيه هذا هو أنه عندما تنظر إلى آلاف النجوم في سماء الليل ، من المحتمل أن يكون أقرب نجم شبيه بالشمس له كوكب بحجم الأرض في منطقته الصالحة للسكن على بعد 12 سنة ضوئية فقط ويمكن رؤيته بالعين المجردة عين. قال إريك بيتيجورا ، طالب الدراسات العليا بجامعة كاليفورنيا في بيركلي ، الذي قاد تحليل بيانات مرصد كبلر وكيك ، 'إنه أمر مذهل'.
كانت مهمة تلسكوب كبلر هي محاولة العثور على كواكب صخرية صغيرة مع إمكانية استضافة المياه السائلة وربما المكونات اللازمة لعلم الأحياء. لمدة أربع سنوات ، راقب التلسكوب الفضائي سطوع أكثر من 150000 نجم ، مسجلاً قياسًا كل 30 دقيقة.
أظهر التحليل الذي أجراه علماء الفلك بجامعة كاليفورنيا في بيركلي وجامعة هاواي أن واحدًا من كل خمسة نجوم شبيهة بالشمس لديه كواكب بحجم الأرض يحتمل أن تكون صالحة للسكن. (الرسوم المتحركة بواسطة UC Berkeley / UH-Manoa / Illumina Studios)
في دراسة مركزة حديثة ، ركز العلماء على 42000 نجم شبيه بالشمس (من النوع G و K) ، بحثًا عن التعتيم الدوري الذي يحدث عندما يعبر الكوكب - أو يتقاطع أمام - نجمه المضيف. أعلن فريق من العلماء من مهمة كبلر وتلسكوب كيك في هاواي أنه من خلال هذا المسح ، وجدوا 603 كواكب ، 10 منها بحجم الأرض ومدارها في المنطقة الصالحة للسكن ، حيث تسمح الظروف بالمياه السائلة السطحية.
نظرًا لوجود حوالي 200 مليار نجم في مجرتنا ، 40 مليار منها مثل شمسنا ، قال صائد الكواكب جيف مارسي أن هذا يعطينا حوالي 8.8 مليار كوكب بحجم الأرض في مجرة درب التبانة.
لكن مارسي حذر أيضًا من أن الكواكب بحجم الأرض في مدارات بحجم الأرض ليست بالضرورة ملائمة للحياة ، حتى لو كانت تدور في المنطقة الصالحة للسكن لنجم حيث درجة الحرارة ليست شديدة الحرارة وليست شديدة البرودة.
قد يكون لبعضها أغلفة جوية سميكة ، مما يجعلها شديدة الحرارة على السطح بحيث لا تستطيع الجزيئات الشبيهة بالحمض النووي البقاء على قيد الحياة. وقال مارسي إن البعض الآخر قد يكون له أسطح صخرية يمكن أن تحتوي على مياه سائلة مناسبة للكائنات الحية. 'لا نعرف مدى أنواع الكواكب وبيئاتها المناسبة للحياة.'
أظهر تحليل أربع سنوات من القياسات الدقيقة من كبلر أن 22 ± 8٪ من النجوم الشبيهة بالشمس لديها كواكب بحجم الأرض في المنطقة الصالحة للسكن. إذا كانت هذه الكواكب منتشرة محليًا كما هو الحال في حقل كبلر ، فإن المسافة إلى أقرب كوكب تكون حوالي 12 عامًا ضوئيًا ، الائتمان: Petigura / UC Berkeley ، Howard / UH-Manoa ، Marcy / UC Berkeley
وقال بيتيجورا إن جميع الكواكب التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن والتي تم العثور عليها في مسحهم تدور حول نجوم K ، وهي أكثر برودة وأصغر قليلاً من الشمس. لكن تحليل الفريق يُظهر أنه يمكن استقراء نتيجة النجوم K بالنسبة للنجوم G مثل الشمس.
أصبحت المركبة الفضائية كبلر الآن معطلة بسبب خلل في الجيروسكوبات ، لكن العلماء يقولون إنه لو نجا كيبلر في مهمة طويلة ، لكانت قد حصلت على بيانات كافية للكشف المباشر عن حفنة من الكواكب بحجم الأرض في المناطق الصالحة للسكن من النجوم من النوع جي.
إذا كانت النجوم في حقل كبلر تمثل النجوم في الجوار الشمسي ، فمن المتوقع أن يدور أقرب كوكب (بحجم الأرض) حول نجم على بعد أقل من 12 سنة ضوئية من الأرض ويمكن رؤيته بالعين المجردة. تحتاج الأجهزة المستقبلية لتصوير أطياف هذه الأرض وأخذها إلى مراقبة بضع عشرات من النجوم القريبة فقط لاكتشاف عينة من الكواكب بحجم الأرض المقيمة في المناطق الصالحة للسكن من نجومها المضيفة.
'بالنسبة إلى وكالة ناسا ، فإن هذا الرقم - أن كل نجم خامس له كوكب يشبه الأرض إلى حد ما - مهم حقًا ، لأن المهمات اللاحقة لكبلر ستحاول التقاط صورة حقيقية لكوكب ، ويعتمد حجم التلسكوب الذي يتعين عليهم بناؤه على قال أندرو هوارد ، عالم الفلك بمعهد علم الفلك في جامعة هاواي: 'ما مدى قرب أقرب الكواكب بحجم الأرض'. 'وفرة الكواكب التي تدور حول النجوم القريبة تبسط مهام المتابعة هذه.'
قراءة متعمقة: معهد الفلك ، جامعة هاواي ؛ جامعة كاليفورنيا في بيركلي ؛ مرصد كيك ؛ ناسا. PNAS .
