اكتشاف كواكب صالحة للحياة.. كيف يدعم «تلسكوب جيمس ويب» هذه المهمة؟ (خاص)
تخيل أنك في ملعب مليء بالآلاف، وتحتاج إلى تحديد ما إذا كان الشخص الذي يجلس على الجانب الآخر يحمل زجاجة مياه صغيرة وشفافة، فهذا مشابه للتحدي الذي يواجهه "تلسكوب جيمس ويب الفضائي" التابع لناسا عندما يراقب الكواكب الخارجية العابرة.
ويسلط بيان أصدرته وكالة الفضاء الأمريكية "ناسا" الضوء على تحديات دراسة هذه الكواكب الخارجية، التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن، إذ تمر هذه الكواكب أمام نجومها المضيفة، مما يحجب جزءا صغيرا من ضوء النجوم، ويسمح هذا المرور لتلسكوب ويب باستخدام تقنية التحليل الطيفي للإرسال لتحليل ضوء النجوم المرشّح عبر الغلاف الجوي للكواكب لتحديد تركيباتها الكيميائية.
ويوضح البيان أن "التلسكوب" نجح على سبيل المثال في معرفة المزيد عن الكوكب (K2-18 b)، إذ اكتشف غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون في غلافه الجوي، لكن لم يرصد الماء بعد، ويشير هذا إلى احتمالية أن يكون كوكب ذو غلاف جوي غني بالهيدروجين ومحيط مائي كبير، وهذا يحتاج إلى تأكيد في عمليات رصد تالية.
وينتمي هذا الكوكب إلى فئة الكواكب التي تعرف باسم "كواكب شبيهة بالأرض"، وفي حين أن هناك نحو 30 كوكبا معروفة، فإنه لا يزال من غير المؤكد ما إذا كان أي منها يمكنه دعم الحياة بالفعل.
ومن جانبه، يتوقع جيمس هوبارد، الباحث المتخصص في علوم الفضاء بجامعة تكساس الأمريكية، أن يحدث تلسكوب "جيمس ويب" فتحا كبيرا في اكتشاف الكواكب الداعمة للحياة، عبر توصيف عوالم أخرى لا نعرفها في المستقبل القريب.
ويشرح هوبارد لـ"العين الإخبارية" آلية عمل "التلسكوب" التي ستؤهله لتحقيق هذا الإنجاز، قائلا إنها تتكون من 5 خطوات هي:
تحديد العبور:
يحدد ويب اللحظة التي يمر فيها الكوكب أمام نجمه، وهذا الحدث القصير يسمى العبور.
التقاط ضوء النجوم:
في أثناء العبور، يمر بعض ضوء النجوم عبر الغلاف الجوي للكوكب قبل الوصول إلى "ويب"، وهذا يشبه مراقبة الضوء الذي يسطع من خلال زجاجة الماء الشفافة.
تحليل الطيف:
يقوم ويب بعد ذلك بإجراء التحليل الطيفي للإرسال على ضوء النجوم المفلتر، وهو أمر يمكن تخيله بأن لديك كاميرا متطورة يمكنها اكتشاف التغيرات الطفيفة في اللون وسطوع الضوء الذي يمر عبر زجاجة الماء، إذ تقوم أدوات ويب، مثل (NIRSpec) و(NIRISS) بشيء مماثل من خلال الكشف عن وجود غازات مختلفة في الغلاف الجوي للكوكب بناءً على الأطوال الموجية المحددة للضوء التي يتم امتصاصها.
اكتشاف الجزيئات:
ومثل تحديد الماء الموجود داخل الزجاجة من خلال تحليل كيفية تأثيره على الضوء يبحث ويب عن جزيئات مثل بخار الماء، والميثان، وثاني أكسيد الكربون، التي تعد مؤشرات مهمة لقابلية السكن المحتملة.
التغلب على التحديات:
ومثلما قد يؤدي وجود أجسام شفافة أخرى في استاد مليء بالبشر إلى إرباك اكتشافك لزجاجة المياه على الجانب الآخر، يواجه ويب تحديات مثل التمييز بين الإشارات الجوية الصادرة عن الكوكب، وتلك الصادرة عن النجم المضيف، كما يمكن للسحب أو الضباب الموجود في الغلاف الجوي للكوكب أن يحجب الإشارات، مما يجعل من الصعب اكتشاف جزيئات معينة، فعلى سبيل المثال عند رصده كوكب (K2-18 b)، اكتشف غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون في غلافه الجوي، لكن لم يرصد الماء، وهناك حاجة إلى مزيد من الملاحظات لاكتشاف الماء.
