دعوات الإبلاغ عن صور مباشرة لكواكب خارجية شبيهة بالأرض

الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب(NASEM) في واشنطن العاصمة ، أصدرت للتو نسخة جديدةتقرير بتكليف من الكونغرسيهدف إلى توجيه دراسة العلماء للكواكب الخارجية في السنوات القادمة. من بين أمور أخرى ، يحث التقرير وكالة ناسا على قيادة شاملةمهمة التصوير المباشر- استخدام تلسكوب فضائي متطور جديد - للدراسةالأرض مثلالكواكب الخارجية تدور حول نجوم تشبه شمسنا. التقرير يسمىاستراتيجية علوم الكواكب الخارجية.

شهدت السنوات العديدة الماضية انفجارًا في عدد الكواكب الخارجية المعروفة ، أو الكواكب التي تدور حول شموس بعيدة. في الوقت الحالي ، هناك3779 كوكبًا مؤكدًا، بالإضافة إلى 2737 مرشحًا إضافيًا ينتظرون التحقق. كم عدد تم تصويره مباشرة؟ أقل من عشرين ، حسب ويكيبيدياقائمة الكواكب الخارجية المصوّرة مباشرة.

تدور العديد من الكواكب الخارجية المكتشفة بالقرب من نجومها ، وبالتالي يصعب جدًا تصوير الصور. العديد منها عمالقة غازية مثل كوكب المشتري وزحل ، لكن البعض الآخر أصغر حجما وصخريًا ، مثل الأرض. قد تكون هذه العوالم الصخرية هي الأصعب في التصوير ، لكنها تحظى باهتمام خاص لعلماء الفلك والعلماء ، نظرًا لأن بعضًا منها على الأقل لديه القدرة علىصالح للسكنىوربما حتى حياة مضيفة من نوع ما.

عندما يتحدث العلماء عنالأرض مثلالكواكب الخارجية ، فهي تشير أساسًا إلى كواكب صخرية بحجم مماثل للأرض. مع المعلومات المحدودة المتوفرة لدينا حاليًا حول هذه العوالم ، لا يزال عددهم غير معروفتيارأوجه التشابه مع الأرض ، من حيث الماء والغلاف الجوي والتكوين وصلاحية السكن وما إلى ذلك. الحصول على هذه المعلومات هو الخطوة التالية في البحث عن الكواكب الخارجية. من التقرير:

حقق العقد الماضي اكتشافات رائعة في دراسة الكواكب الخارجية. جنبًا إلى جنب مع هذه التطورات ، نضج الفهم النظري لعدد لا يحصى من العمليات التي تملي تشكل وتطور الكواكب ، مدفوعًا بفيض من الاكتشافات غير المتوقعة. لقد ازداد تعقيد تقدير العوامل التي تجعل الكوكب ملائمًا للحياة ، كما هو الحال بالنسبة لفهم سياقالتوقيعات الحيوية، الجوانب التي يمكن اكتشافها عن بُعد في الغلاف الجوي للكوكب أو سطحه والتي تكشف عن وجود الحياة.

غلاف التقرير الجديد ،استراتيجية علوم الكواكب الخارجية 2018، من قبل الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب.



هناك هدفان رئيسيان على النحو المبين في التقرير:

لفهم تكوين وتطورأنظمة الكواكبكمنتجات لتكوين النجوم وتميز تنوع بنياتها وتكوينها وبيئاتها.

لمعرفة ما يكفي عن الكواكب الخارجية لتحديد احتماليةالبيئات الصالحة للسكنوالبحث عن دليل علمي للحياة على عوالم تدور حول نجوم أخرى.

الهدف العام هو استخدام كل من النظرية والملاحظات للبحث عن دليل على الحياة في الماضي والحاضر في أماكن أخرى من الكون. الكواكب الصخرية مثل الأرض هي التركيز الأساسي ، بالنظر إلى ما نعرفه عن كيفية تطور الحياة هنا. تم اكتشاف عدد متزايد من هذه العوالم بواسطة بعثات وتلسكوبات مختلفة مثلتلسكوب كبلر الفضائي، بما في ذلك تلك الموجودة في نجومهمالمناطق الصالحة للسكن، على الرغم من أن معظمها بعيد جدًا. الجديدتيسالمهمة ، التي بدأت للتو قبل بضعة أشهر ، تبحث حاليًا عن كواكب مماثلة أقرب إلى نظامنا الشمسي.

أحد الجوانب الرئيسية لهذا الهدف هوصورة مباشرةهذه الكواكب ، الأمر الذي سيتطلب تمويلًا ومراقبة طويلة الأمد لرؤية النتائج. يوصي التقرير باستخدام الأدوات التي يمكنها تصوير كوكب خارج المجموعة الشمسية مباشرةً عن طريق منع الضوء المنبعث من النجوم الأم - كما هو الحال معكوروناجرافأوظل النجوم.

إن القدرة على تحديد الظروف الحالية في بعض هذه العوالم الصخرية - أو حتى اكتشاف البصمات الحيوية المحتملة - سيفتح فصلًا جديدًا مثيرًا في أبحاث الكواكب الخارجية. أظهرت دراسات حديثة أخرى أنه حتى الكواكب مغطاة بالكامل بالمياه - مثل البعضعوالم المياهيُعتقد أنها - يمكن أن تدعم الحياة (يُعتقد أن كل من الماء والكتل الأرضية النشطة جيولوجيًا كانت ضرورية للحياة على الأرض). تزيد مثل هذه الاكتشافات من احتمالية قدرة العديد من العوالم على دعم الحياة ، وليس فقط العوالم الأكثر 'شبيهة بالأرض'.

تصور فني لأحد الكواكب الخارجية بحجم الأرض التي تدور حول النجم TRAPPIST-1. يتم الآن اكتشاف عدد متزايد من هذه العوالم. كم منهم يمكنه دعم الحياة؟ الصورة عبر ESO / M. كورنميسر.

بالإضافة إلى قدرات التصوير المباشر الجديدة ، يشير التقرير أيضًا إلى أن عمليات المراقبة الأرضية الأخرى ستكون ضرورية. هذا من شأنه أن يشمل المستقبلتلسكوب ماجلان العملاقوالمقترحتلسكوب ثلاثين مترا. لا يمكن لهذه التلسكوبات توفير قدرات التصوير والتحليل الطيفي لأنظمة الكواكب بأكملها فحسب ، بل يمكنها أيضًا اكتشافهاالأكسجين الجزيئي- علامة بيولوجية محتملة - في أجواء الكواكب الصخرية. يوصي التقرير كذلك بأن تستثمر مؤسسة العلوم الوطنية في كلا التلسكوبين لتوفير الوصول إلى السماء بالكامل.

نظر تلسكوب كيبلر الفضائي ، الذي يقترب الآن من نهاية مهمته ، في النجوم القريبة نسبيًا ، بينما سيركز TESS على النجوم الأقرب ، في الجوار المباشر للشمس. تلسكوب فضائي آخر ، ومع ذلك ،تلسكوب مسح بالأشعة تحت الحمراء واسع المجال(WFIRST) ، سوف ينظر إلى النجوم أبعد من ذلك بكثير ، والتي لا تزال لدينا معلومات قليلة عن الكواكب ، وتمكين مهمة تصوير مباشرة كبيرة. تلقت WFIRST الأولوية القصوى للأكاديميات في2010 المسح العقدي لعلم الفلك والفيزياء الفلكية.

بالإضافة إلى ذلك ، يوصي التقرير بأنتلسكوب جيمس ويب الفضائييجب استخدامها لجمع البيانات بشكل منهجي عن الغلاف الجوي للكواكب الخارجية في وقت مبكر من مهمتها.

نموذج مبادرة ناسا للتعاون متعدد التخصصات -Nexus لعلوم نظام الكواكب الخارجية- يجب أيضًا توسيعها من خلال دعم جهود بحثية مشتركة بين الأقسام تدعو إلى تقديم مقترحات للبحث متعدد التخصصات. يدعو التقرير أيضًا وكالة ناسا إلى دعم برنامج محقق فردي قوي - بما في ذلك منح للتحقيقات النظرية والمختبرية والتلسكوبية الأرضية لتحقيق المردود العلمي لبعثات الكواكب الخارجية بالكامل.

يسرد مختبر الكواكب للسكنية حاليًا 55 كوكبًا خارجيًا معروفًا على أنها صالحة للسكن ، بما في ذلك الكواكب 'الأعلى'. الصورة عبر PHL @ UPR Arecibo (pal.upr.edu) 2 يوليو 2018.

يذهب التقرير إلى أبعد من ذلك ، ولا يقتصر على الاهتمام العلمي فقط. كما أنه يعترف بقضية أخرى مهمة للغاية - التمييز والمضايقات الموجودة في القوى العاملة العلمية وكيف يمكن أن يؤثر ذلك على مجتمع أبحاث الكواكب الخارجية من خلال وضع حواجز أمام مشاركة الأشخاص من مجموعات ديموغرافية معينة:

لتعظيم الإمكانات العلمية وفرص التميز ، يجب على المؤسسات والمنظمات اتخاذ خطوات ملموسة للقضاء على التمييز والتحرش وتجنيد العلماء بشكل استباقي والاحتفاظ بهم من المجموعات الممثلة تمثيلا ناقصا.

خلاصة القول: يعد اكتشاف عدد متزايد من الكواكب الخارجية بحجم الأرض ، والتي يُحتمل أن يكون بعضها صالحًا للسكن ، أحد أكثر التطورات إثارة في علوم الفضاء. يحث التقرير الجديد الصادر عن NASEM ناسا على جعل ملاحظات أكثر تفصيلاً لهذه العوالم أولوية ، وهو خبر سار. قد تؤدي مثل هذه الدراسات في المستقبل القريب إلى أحد أهم الاكتشافات في التاريخ -عالم آخر مأهول.

المصدر: إستراتيجية علوم الكواكب الخارجية 2018

عبر الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب