اكتشاف كوكب خارجي مرشح يدور في مكان قريب بروكسيما سينتاوري كان بالتأكيد خبرًا مثيرًا. بالإضافة إلى كونه أقرب كوكب خارج المجموعة الشمسية تم اكتشافه حتى الآن ، فإن جميع المؤشرات تشير إلى أنه كوكب أرضي ويقع داخل النجوم المنطقة الصالحة للسكن . إلا أن هذا الإعلان احتوى على نصيبه من الأخبار السيئة أيضًا.
على سبيل المثال ، أشار الفريق الذي يقف وراء الاكتشاف إلى أنه نظرًا لطبيعة مداره حول بروكسيما سنتوري ، فمن المحتمل أن يكون الكوكب من حيث كمية المياه الموجودة على سطحه. لكن أ دراسة بحثية حديثة من قبل علماء من جامعة مرسيليا ومعهد كارل ساجان قد يتعارض مع هذا التقييم. وفقًا لدراستهم ، قد تتكون كتلة كوكب خارج المجموعة الشمسية من ما يصل إلى 50٪ من الماء - مما يجعله 'كوكبًا محيطيًا'.
وفقا لنتائج نقطة حمراء شاحبة فريق ، Proxima Centauri b يدور حول نجمه على مسافة تقدر بـ 7 ملايين كيلومتر (4.35 مليون ميل) - 5٪ فقط من مسافة الأرض من الشمس. يدور أيضًا حول Proxima Centauri مع فترة مدارية مدتها 11 يومًا ، ويكون إما له دوران متزامن ، أو رنين مداري 3: 2 (أي ثلاث دورات لكل مدارين).
انطباع الفنان عن كوكب Proxima b الذي يدور حول النجم القزم الأحمر Proxima Centauri ، أقرب نجم إلى المجموعة الشمسية. الائتمان: ESO / M. كورنميسر
لهذا السبب ، من المحتمل أن تكون المياه السائلة محصورة إما في الجانب المواجه للشمس من الكوكب (في حالة الدوران المتزامن) ، أو في منطقته الاستوائية (في حالة الرنين 3: 2). بالإضافة إلى ذلك ، فإن الإشعاع الذي يتلقاه بروكسيما ب من نجمه القزم الأحمر سيكون أعلى بكثير مما اعتدنا عليه هنا على الأرض.
ومع ذلك ، وفقًا لدراسة قادها باستيان بروغر من مختبر الفيزياء الفلكية بجامعة مرسيليا ، قد يكون Proxima b أكثر رطوبة مما كنا نعتقد سابقًا. من أجل دراستهم بعنوان ' الهياكل والتركيبات الداخلية المحتملة لـ Proxima Centauri ب '(الذي تم قبوله للنشر فيرسائل مجلة الفيزياء الفلكية) ، استخدم فريق البحث نماذج بنية داخلية لحساب نصف قطر وكتلة Proxima b.
استندت نماذجهم إلى افتراضات أن Proxima b هو كوكب أرضي (أي مكون من مواد صخرية ومعادن) وليس له غلاف جوي ضخم. بناءً على هذه الافتراضات ، وتقديرات الكتلة التي أنتجها مسح Pale Red Dot (~ 1.3 من كتلة الأرض) ، خلصوا إلى أن نصف قطر بروكسيما b يتراوح بين 0.94 و 1.4 مرة من الأرض ، وكتلة تقارب 1.1 إلى 1.46 مرات من الأرض.
كما قال بروجر لـ Universe Today عبر البريد الإلكتروني:
'قمنا بإدراج جميع التركيبات التي يمكن أن يمتلكها Proxima b ، وقمنا بتشغيل النموذج لكل منها (مما يجعل حوالي 5000 محاكاة) ، مما يمنحنا في كل مرة نصف قطر الكوكب المقابل. استبعدنا أخيرًا جميع النتائج التي لم تكن متوافقة مع جسم كوكبي ، استنادًا إلى ظروف تكوين نظامنا الشمسي (نظرًا لأننا لا نعرف هذه الشروط لنظام Proxima Centauri). وبالتالي ، حصلنا على مجموعة من نصف قطر الكوكب المحتمل لـ Proxima b ، تتراوح من 0.94 إلى 1.40 ضعف نصف قطر الأرض. '
من المحتمل أن تكون الكواكب المغلقة المدارية مثل Gliese 581 g (انطباع الفنان) عوالم 'مقلة العين' ، مع محيط من المياه الدافئة على الجانب المواجه للشمس محاطًا بالجليد. الائتمان: Lynette Cook / NSF
يسمح هذا النطاق في الحجم ببعض التكوينات الكوكبية المختلفة جدًا. في الطرف السفلي ، نظرًا لكونه أصغر قليلاً ولكن أكثر كتلة قليلاً من الأرض ، فمن المحتمل أن يكون Proxima b كوكبًا شبيهًا بعطارد مع جزء كتلة أساسي بنسبة 65٪. ومع ذلك ، في الطرف الأعلى من أنصاف الأقطار وتقديرات الكتلة ، من المحتمل أن يكون Proxima b نصف ماء بالكتلة.
قال بروجر: 'إذا كان نصف القطر 0.94 نصف قطر الأرض ، فإن بروكسيما ب يكون صخريًا بالكامل وله قلب معدني ضخم (مثل عطارد في النظام الشمسي)'. 'على العكس من ذلك ، يمكن أن يصل كوكب Proxima b إلى دائرة نصف قطرها 1.40 فقط إذا كان يحتوي على كمية هائلة من المياه (50٪ من إجمالي كتلة الكوكب) ، وفي هذه الحالة سيكون كوكبًا محيطيًا بعمق 200 كيلومتر من المحيط السائل ! تحت ذلك ، يكون الضغط مرتفعًا لدرجة أن الماء سيتحول إلى جليد ، مشكلاً طبقة جليدية بسمك 3000 كيلومتر تقريبًا (تحتها سيكون هناك قلب مصنوع من الصخور).
بعبارة أخرى ، يمكن أن يكون Proxima b 'كوكب مقلة العين' ، حيث يكون للجانب المواجه للشمس سطح محيط سائل ، بينما يكون الجانب المظلم مغطى بالجليد المتجمد. الدراسات الحديثة اقترحوا أن هذا قد يكون هو الحال مع مدار الكوكب داخل المناطق الصالحة للسكن من النجوم القزمة الحمراء ، حيث يضمن قفل المد والجزر حصول جانب واحد فقط على الحرارة اللازمة للحفاظ على الماء السائل على السطح.
من ناحية أخرى ، إذا كان الرنين المداري له 3: 2 ، فمن المحتمل أن يكون له نمط مقلة العين المزدوجة - مع محيطات سائلة في كل من نصفي الكرة الشرقي والغربي - بينما تظل مجمدة عند النهايات والأقطاب. ومع ذلك ، إذا كانت التقديرات المنخفضة صحيحة ، فمن المحتمل أن يكون كوكب بروكسيما ب كوكبًا صخريًا كثيفًا حيث تندر المياه السائلة من جانب ، ومتجمدة من الجانب الآخر.
انطباع الفنان عن سطح كوكب Proxima b الذي يدور حول النجم القزم الأحمر Proxima Centauri. يشير بحث جديد إلى أن الكوكب قد يكون مائيًا أكثر مما كان يعتقد سابقًا. الائتمان: ESO
ولكن ربما يكون الجانب الأكثر إثارة للاهتمام في البحث هو أنه يقدم لمحة عن احتمالية أن يكون Proxima b صالحًا للسكن. منذ اكتشافه ، ظلت مسألة ما إذا كان الكوكب قادرًا على دعم الحياة أمرًا مثيرًا للجدل. لكن كما أوضح بروجر:
'الجزء المثير للاهتمام هو أن جميع الحالات التي نظرنا فيها متوافقة مع كوكب صالح للسكنى. لذلك ، إذا تم قياس نصف قطر الكوكب أخيرًا (في بعض الأشهر أو السنوات) ، فمن الممكن حدوث حالتين: إما (1) يقع القياس ضمن نطاق 0.94-1.40 وسنتمكن من إعطاء التكوين الدقيق للكوكب (وليس فقط مجموعة من الاحتمالات) ، أو (2) نصف القطر المقاس خارج هذا النطاق ، وسنعرف أن الكوكب غير صالح للسكنى. إن الحالة التي يكون فيها Proxima b عبارة عن كوكب محيطي مثير للاهتمام بشكل خاص ، لأن هذا النوع من الكواكب لا يحتاج إلى جو من الأكسجين والنيتروجين (كما هو الحال على الأرض) لإيواء الحياة ، لأنه يمكن أن يتطور في محيطه الضخم '.
لكن بالطبع ، تستند هذه السيناريوهات على افتراض أن لدى Proxima b الكثير من القواسم المشتركة مع كواكب نظامنا الشمسي. كما أنها تستند إلى افتراض أن الكوكب يبلغ بالفعل حوالي 1.3 كتلة أرضية. حتى يمكن ملاحظة الكوكب وهو يمر عبر بروكسيما سنتوري ، لن يعرف علماء الفلك على وجه اليقين مدى كتلته.
في النهاية ، ما زلنا بعيدين عن تحديد الحجم الدقيق لـ Proxima b وتكوينه وميزات سطحه - ناهيك عما إذا كان بإمكانه دعم الحياة أم لا. ومع ذلك ، فإن مثل هذا البحث مفيد لأنه يساعدنا على التوصل إلى قيود على نوع الظروف الكوكبيةاستطاعموجود هناك.
و من يعلم؟ يومًا ما ، قد نتمكن من إرسال مجسات أو مهمات مأهولة إلى الكوكب ، وربما سيعيدون إرسال صور لكائنات واعية تبحر في المحيطات الشاسعة ، بحثًا عن قطعة أرض أسطورية سمعوا عنها؟ والله لا اتمنى! مرة كانت أكثر من كافية!
قراءة متعمقة: arXiv