التالي ب ، أقرب كوكب خارج المجموعة الشمسية إلى نظامنا الشمسي ، كان نقطة محورية للدراسة العلمية منذ أن تم تأكيده لأول مرة (في عام 2016). هذا الكوكب الأرضي (المعروف أيضًا باسم صخري) يدور حول Proxima Centauri ، وهو نجم من النوع M (قزم أحمر) يقع على بعد 4.2 سنة ضوئية خارج نظامنا الشمسي - وهو جزء من نظام Alpha Centauri. بالإضافة إلى قربه وتكوينه الصخري ، فإنه يقع أيضًا داخل المنطقة الصالحة للسكن (HZ) للنجم الأم.
حتى يمكن إرسال مهمة إلى هذا الكوكب (مثل اختراق Starshot ) ، يضطر علماء الأحياء الفلكية إلى افتراض إمكانية وجود الحياة هناك. لسوء الحظ ، رصدت حملة دولية راقبت بروكسيما سنتوري لعدة أشهر باستخدام تسعة تلسكوبات أرضية وفضائية مؤخرًا توهجًا شديدًا قادمًا من النجم ، والذي كان من شأنه أن يجعل بروكسيما بي غير صالح للسكن.
قاد الحملة ميريديث إيه ماكجريجور ، وهو أستاذ مساعد في الفيزياء الفلكية من جامعة كولورادو بولدر ، وضم أعضاء من معهد كارنيجي للعلوم و معهد سيدني لعلم الفلك (سيفا) ، CSIRO علم الفلك وعلوم الفضاء ، معهد علوم تلسكوب الفضاء (STScI) ، و مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA) ، وجامعات متعددة.
يظهر انطباع هذا الفنان أن كوكب Proxima b يدور حول النجم القزم الأحمر Proxima Centauri ، أقرب نجم إلى النظام الشمسي. الائتمان: ESO / M. كورنميسر
النجوم من النوع M مثل Proxima Centauri هي فئة من النجوم منخفضة الكتلة منخفضة اللمعان والمعروف أنها متغيرة وغير مستقرة مقارنة بالفئات الأخرى. على وجه الخصوص ، هذه النجوم عرضة للانفجارات ، والتي تحدث عندما يكون هناك تحول في مجالاتها المغناطيسية الذي يسرع الإلكترونات إلى ما يقرب من سرعة الضوء (NLS). تتفاعل هذه الإلكترونات مع بلازما النجم ، مسببة اندلاعًا ينتج عنه انبعاثات عبر الطيف الكهرومغناطيسي (EM) بأكمله.
لتحديد مقدار توهجات Proxima Centauri ، لاحظ فريق البحث النجم لمدة 40 ساعة على مدار عدة أشهر في عام 2019. وشمل ذلك صفيف كيلومتر مربع أسترالي باثفايندر (ASKAP) ، مجموعة أتاكاما كبيرة المليمتر / المتر (روح)، تلسكوب هابل الفضائي (HST) ، عبور قمر صناعي لمسح الكواكب الخارجية (تيس) و تلسكوب دو بونت .
سجلت هذه التلسكوبات توهجًا هائلاً في الأول من مايو 2019 ، حيث التقطت الحدث حيث أنتجت طيفًا واسعًا من الإشعاع الكهرومغناطيسي وتتبع توقيته وطاقته بتفاصيل غير مسبوقة. كما أوضح ماكجريجور في تقرير حديث لكارنيجي ساينس خبر صحفى :
'تحول النجم من الطبيعي إلى 14000 مرة أكثر سطوعًا عند رؤيته في الأطوال الموجية فوق البنفسجية على مدى بضع ثوانٍ ... إذا كانت هناك حياة على الكوكب الأقرب إلى بروكسيما سنتوري ، فيجب أن تبدو مختلفة تمامًا عن أي شيء على الأرض. أي إنسان على هذا الكوكب سيقضي وقتًا سيئًا '.
نظرًا لأن الأقزام الحمراء قاتمة نوعًا ما مقارنةً بأنواع النجوم الأخرى ، فمن غير المحتمل أن ينتج عن التوهجات الكثير في طريق الضوء المرئي. عادة ، يعتبر علماء الفلك أنفسهم محظوظين إذا تمكنوا من رصد توهجات من هذا النوع بأداتين فقط. كانت هذه الحملة هي المرة الأولى التي يتمكن فيها علماء الفلك من الحصول على تغطية متعددة الأطوال الموجية للتوهج النجمي ، مما سمح لهم بمراقبة الارتفاع الهائل في الأشعة فوق البنفسجية والموجة المليمترية.
تصوير فنان للجزء الداخلي لنجم منخفض الكتلة ، مثل الذي يظهر في صورة الأشعة السينية من تشاندرا في الشكل الداخلي. الائتمان: NASA / CXC / M. Weiss
نتائج الفريق ، والتي ظهرت في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية في الحادي والعشرين من نيسان (أبريل) ، تشكل واحدة من أكثر الهياكل التشريحية عمقًا للوهج المنبعث من أي نجم في مجرتنا. في المستقبل ، يمكن أن تساعد هذه الإشارات الباحثين في جمع المزيد من المعلومات حول كيفية توليد النجوم للمشاعل ، والتي يمكن أن يكون لها آثار هائلة على دراسات الكواكب الخارجية وقابلية السكن. لسوء الحظ ، فإنه لا يبشر بالخير بالنسبة لكواكب مثل Proxima b.
هذا البحث هو الأحدث في سلسلة من الأوراق والدراسات التي أجريت منذ اكتشاف Proxima b والتي تشير إلى أن النظام غير مناسب للحياة. نظرًا لكونه أقرب كوكب خارجي إلى الأرض ، ويقع في منطقة هرتز للنجم ، فإن Proxima b هو المرشح الأكثر ترجيحًا لرصد المتابعة والمسوحات الحيوية الفلكية. ولكن وفقًا لهذه الدراسة الأخيرة ، فإن التوهجات المنبعثة من المحتمل أن تجعل الكوكب عقيمًا منذ وقت طويل. مثل Weinberger شرح :
'Proxima Centauri هي مماثلة لعمر الشمس ، لذلك كانت تفجر كواكبها بمشاعل عالية الطاقة لمليارات السنين. تتيح لنا دراسة هذه التوهجات الشديدة باستخدام عدة مراصد أن نفهم ما تحملته كواكبها وكيف تغيرت. الآن نحن نعلم أن هذه المراصد المختلفة جدًا التي تعمل بأطوال موجية مختلفة جدًا يمكنها رؤية نفس النبضات السريعة والحيوية '.
بعيدًا عن بروكسيما سنتوري ، يمكن أن يكون للنتائج آثار على جميع الكواكب التي تدور داخل المنطقة هرتز للنجوم القزمة الحمراء. الأقزام من النوع M هي أكثر أنواع النجوم شيوعًا في مجرتنا وتمثل حوالي 70٪ من النجوم في الكون بأكمله. من انتهى 4375 كوكب خارجي التي تم تأكيدها حتى الآن ، تم العثور على عدد ذي دلالة إحصائية من الكواكب 'الشبيهة بالأرض' التي تدور حول أقزام من النوع M.
رسم توضيحي لفنان لكوكب خارجي افتراضي يدور حول قزم أحمر. حقوق الصورة: NASA / ESA / G. بيكون (STScI)
وقد دفع هذا العديد من علماء الفلك إلى التكهن بأن أفضل مكان للعثور على الكواكب الصخرية التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن هو أنظمة النجوم القزمة الحمراء. لكي يكون هذا صحيحًا ، يجب أن تكون معظم هذه النجوم أقل نشاطًا بشكل ملحوظ من Proxima Centauri. في ملاحظة أكثر إيجابية ، يشير البحث إلى أن أقرب جيراننا من النجوم قد يكون لديه المزيد من المفاجآت لعلماء الفلك ، مثل الأنواع غير المعروفة سابقًا من التوهجات التي تظهر فيزياء غريبة.
تم إجراء هذا البحث بدعم من مركز جودارد للفضاء التابع لناسا.
قراءة متعمقة: كارنيجي للعلوم و رسائل مجلة الفيزياء الفلكية
