ابتكار طريقة جديدة للبحث عن كواكب شبيهة بالأرض
5 نماذج وضعها الفلكيون تمثل حقبا مختلفة من الأرض لتوفير علامات لكيفية تمييز كواكب شبيهة استضافت شكلا من أشكال الحياة
ابتكر علماء الفلك في جامعة كورنيل الأمريكية طريقة جديدة عبارة عن خمسة نماذج تمثل مراحل رئيسية في تطور كوكب الأرض، ليتم استخدامها علامات إرشادية في البحث عن الكواكب الشبيهة بالأرض في الأنظمة الشمسية البعيدة.
جاء ذلك وفقا لنتائج دراسة نشرت في العدد الأخير من دورية الفيزياء الفلكية.
وقالت ليزا كالتنجر، الباحثة الرئيسية في الدراسة، إن "الجيل الجديد من التلسكوبات الفضائية والأرضية إلى جانب نماذجنا سيسمح لنا بتحديد الكواكب مثل كواكب على بعد نحو من 50 إلى 100 سنة ضوئية".
وأضافت: "الخمسة نماذج التي وضعناها تمثل 5 حقب مختلفة من الأرض لتوفير علامات لكيفية تمييز الكواكب الشبيهة بالأرض التي من المحتمل أن تكون قد استضافت شكلا من أشكال الحياة".
وتمثل النماذج التي ابتكرتها كالتنجر وفريقها الغلاف الجوي للأرض قبل 3.9 مليار سنة، ويصور النموذج الثاني كوكبا خاليا من الأكسجين، يعود إلى 3.5 مليار سنة، وتكشف 3 نماذج أخرى ارتفاع الأكسجين في الغلاف الجوي من تركيز 0.2٪ إلى مستويات العصر الحديث 21٪.
وقالت كالتنجر: "لقد تغيرت الأرض والهواء الذي نتنفسه بشكل جذري منذ تشكلت الأرض قبل 4.5 مليار سنة، وللمرة الأولى، تتناول ورقتنا البحثية كيف يمكن للفلكيين الذين يحاولون العثور على عوالم مثل عالمنا، أن يلاحظوا كواكب صغيرة تشبه الأرض الحديثة، باستخدام تاريخ الأرض الخاص بنا كقالب".
وأوضحت أن الجدول الزمني لارتفاع الأكسجين ووفرته في تاريخ الأرض غير واضح، ولكن إذا تمكن الفلكيون من العثور على كواكب خارج المجموعة الشمسية مع ما يقرب من 1٪ من مستويات الأكسجين الحالية للأرض، فسيبدأ هؤلاء العلماء في العثور على الأحياء الناشئة والأوزون والميثان - ويمكن أن يطابقوا ذلك مع أعمار قوالب الأرض.
وباستخدام التلسكوبات الحديثة مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأمريكية "ناسا"، المقرر إطلاقه في مارس/آذار 2021، أو التلسكوب الكبير للغاية في أنتوفاجاستا بتشيلي، المقرر إطلاقه في عام 2025، يمكن للفلكيين مشاهدة عبور كوكب خارجي أمام نجمه المضيف، وكشف الكواكب التي تحمل صفات قريبة من الأرض.
وتابعت كالتنجر: "بمجرد أن يمر الكوكب الخارجي ويحجب جزءا من نجمه المضيف، يمكننا فك رموز غلافه الجوي، وباستخدام نماذج التاريخ الجيولوجي للأرض التي قمنا بوضعها، يمكننا بسهولة تحديد علامات الحياة الكيميائية على الكواكب الخارجية البعيدة".
