Language
Country/Area
No result found
K2-18b: ما هي الأسرار المجهولة المخبأة في الغلاف الجوي الهيدروجيني لهذا الكوكب خارج كوكب الأرض؟
K2-18b هو كوكب خارج المجموعة الشمسية يدور حول النجم القزم الأحمر K2-18، على بعد حوالي 124 سنة ضوئية من الأرض. يُصنف الكوكب على أنه شبه نبتون في الحجم، حيث يبلغ نصف قطره حوالي 2.6 مرة نصف قطر الأرض، ويدور داخل المنطقة الصالحة للسكن لنجمه الأم على مدار 33 يومًا. وهذا يعني أنها تتلقى قدرًا كبيرًا من ضوء النجوم مثل الأرض. تم اكتشاف الكوكب لأول مرة باستخدام تلسكوب كيبلر الفضائي وتم رصده لاحقًا بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) لدراسة غلافه الجوي.
في عام 2019، أبلغ العلماء لأول مرة عن وجود بخار الماء في الغلاف الجوي للكوكب K2-18b، وهو الاكتشاف الذي جذب اهتمامًا كبيرًا.
في عام 2023، اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي ثاني أكسيد الكربون والميثان في الغلاف الجوي للكوكب K2-18b. تشير التفسيرات المختلفة لهذه البيانات إلى أن K2-18b قد يكون كوكبًا مائيًا ذو غلاف جوي غني بالهيدروجين، أو كوكب نبتون صغير غني بالغاز. على أية حال، فإن K2-18b هو تقليد لنبتون أو أورانوس أكثر من كونه تقليدًا للظروف الصالحة للسكن على الأرض. وقد أدى هذا إلى مناقشات مستفيضة حول إمكانية السكن فيها.
خصائص مرحلة الروضة 2-18
K2-18 هو نجم قزم من النوع M يقع في كوكبة الأسد وتبلغ درجة حرارته 3457 كلفن فقط ونصف قطره 45% فقط من شمسنا. يبلغ عمر النجم حوالي 2.4 مليار سنة ويعرض نشاطًا نجميًا معتدلًا. يستضيف النجم أيضًا كوكبًا في مدار K2-18b، K2-18c، والذي قد يتفاعل مع K2-18b من خلال تأثيرات المد والجزر.
الخصائص الفيزيائية لـ K2-18b
يبلغ نصف قطر K2-18b 2.610±0.087 R🜨 وكتلته 8.63±1.35 ME. تشير كثافة الكوكب إلى أنه قد يكون له غلاف خارجي غني بالهيدروجين، وربما نواة صخرية بالإضافة إلى غلاف سميك، أو يحتوي على تركيبة تشبه نبتون. تعتبر مثل هذه الكواكب متوسطة الحجم نادرة بشكل مدهش، وتشكل ما يعرف بوادي نصف القطر. ربما استغرق تكوين الكوكب ملايين السنين، ولكن من غير المرجح أن تكون تدفئة المد والجزر قد ساهمت في هذه العملية.
احتمال وجود المحيط
تبقى مسألة ما إذا كان الماء السائل موجودًا في K2-18b غير واضحة. على الرغم من أن البيانات السابقة أشارت إلى أن الماء كان في حالة فوق حرجة، إلا أن ملاحظات تلسكوب جيمس ويب الفضائي أشارت إلى احتمال وجود محيط سائل. لكن تأكيد ذلك أمر صعب للغاية لأن وجود المحيط لا يمكن استنتاجه من كتلته ونصف قطره فقط.
قال الباحثون: في الحالة فوق الحرجة، لم تعد هناك حدود بين السائل والغاز، مما يزيد من صعوبة تحديد وجود المحيط.
اعتقدت الأبحاث السابقة أنه قد تكون هناك مكونات أخرى في الغلاف الجوي لـ K2-18b، مثل الأمونيا وجزيئات الكربون المبسطة وما إلى ذلك، ولكن النماذج المختلفة لها تفسيرات مختلفة لهذه المكونات، ولا يزال المجتمع العلمي يتناقش حولها.
الغلاف الجوي والمناخ
وفقًا لملاحظات تلسكوب هابل الفضائي، يتمتع K2-18b بغلاف جوي هيدروجيني، ولا يزال هناك بعض عدم اليقين بشأن وجود بخار الماء. تظهر ملاحظات تلسكوب جيمس ويب الفضائي أن تركيز بخار الماء في الغلاف الجوي منخفض للغاية، أقل من 0.1%. بالإضافة إلى ذلك، لاحظ تلسكوب جيمس ويب الفضائي أن غازي الميثان وثاني أكسيد الكربون يمثلان حوالي 1% من الغلاف الجوي. لم يتم تحديد تركيزات أكاسيد الكربون الأخرى ولا تتوفر سوى الحدود العليا. يشكل الغلاف الجوي ما يصل إلى 6.2% من كتلة الكوكب، وقد يكون تركيبه مشابهًا لتركيبة نبتون أو أورانوس.
تطور الكواكب
سوف يتأثر الغلاف الجوي العلوي لكوكب K2-18b بإشعاع عالي الطاقة من النجم الأم، وسيؤدي هذا الإشعاع عالي الطاقة إلى تسخين الغلاف الجوي وتكوين غاز الهيدروجين، مما قد يؤدي إلى هروب الغلاف الجوي. تشير مثل هذه العملية إلى أنه حتى لو استمرت هذه العملية، فقد لا يفقد K2-18b غلافه الجوي بالكامل خلال حياته.
الصلاحية للسكن
يقع هذا الكوكب في المنطقة الصالحة للسكن لنجمه، وتبلغ كمية الإشعاع النجمي التي يتلقاها حوالي 1368+114−107 واط/م2، وهي مشابهة للأرض. ومع ذلك، فإن كيفية التأكد من صلاحية K2-18b الحقيقية للسكن ستعتمد على تكوين غلافه الجوي وبياض سحبه. تشير الملاحظات إلى أن الغلاف الجوي العميق للكوكب قد يكون شديد الحرارة، في حين أن الطبقات الغنية بالمياه قد تكون مناسبة لتطور الحياة.
يمكن للميكروبات البقاء على قيد الحياة في البيئات الغنية بالهيدروجين، مما يشير إلى أن الهيدروجين ليس حجر عثرة أمام الحياة.
يعد K2-18b بالتأكيد موضوعًا مقنعًا للبحث. ومع عودة تلسكوب جيمس ويب الفضائي إلى الفضاء، من المتوقع أن يكشف الاستكشاف المتعمق للكوكب عن المزيد من أسراره. إذًا، هل يمكن لهذا الكوكب أن يدعم الحياة حقًا؟
