رائع! ماذا لو كان 1 من كل 4 نجوم شبيهة بالشمس له أرض؟

مركبة فضائية أسطوانية بها عدد كبير جدًا من الكواكب ذات الأحجام المختلفة في الخلفية.

مفهوم الفنان لتلسكوب كبلر الفضائي على خلفية من الكواكب والنجوم. اكتشف كبلر أكثر من 1000 من أكثر من 4000 كوكب خارجي معروف. الآن ، بناءً على بيانات كبلر ، يقدر العلماء أن 1 من كل 4 نجوم شبيهة بالشمس لها كوكب واحد على الأقل بنفس حجم الأرض. الصورة عبر وكالة ناسا / مركز أبحاث أميس / دبليو. ستنزل / د. راتر /أخبار ولاية بنسلفانيا.

كم عدد الكواكب بحجم الأرض - التي تدور حول نجومهامنطقة صالحة للسكن، أين يمكن أن توجد المياه السائلة - هل هناك في مجرتنا درب التبانة؟ اكتشف العلماء الآلاف من الكواكب الخارجية في السنوات الأخيرة ، ولديهم الآن فكرة أفضل عن الإجابة على هذا السؤال. وفقًا لدراسة جديدة من جامعة ولاية بنسلفانيا بناءً على بيانات منتلسكوب كبلر الفضائي، اتضح أن واحدًا من كل أربعة نجوم شبيهة بالشمس يجب أن يكون له كوكب واحد على الأقل مشابه لحجم الأرض ويدور في المنطقة الصالحة للسكن لنجمه.

الجديدمراجعة الأقرانورقة تصف النتائج كانتنشرتفيالمجلة الفلكيةفي 14 أغسطس 2019.

من الواضح أن هذه دراسة مثيرة! لها آثار مباشرة على إمكانية الحياة على عوالم أخرى. يوجد حوالي 200 مليار نجم في مجرتنا ، وحوالي 10 بالمائة منها نجوم شبيهة بالشمس. هذا يبلغ 20 مليار نجم شبيه بالشمس ، وإذا كان ربعهم على الأقل واحدًا من هذه الكواكب بحجم الأرض ، فهذا5000000000في مجرتنا وحدها!

كوكب شبيه بالأرض به غيوم وأشكال أرضية وشمس بعيدة ضاربة إلى الحمرة.

مفهوم الفنان عنكبلر 186f، وهو كوكب خارجي بحجم الأرض يدور حول نجم قزم أحمر على بعد 582 سنة ضوئية من الأرض. يمكن أن يكون هناك المليارات من هذه العوالم في مجرتنا وحدها. الصورة عبر NASA Ames / SETI Institute / JPL – Caltech /مجلة علم الأحياء الفلكي.

وبشكل أكثر تحديدًا ، قدر الباحثون أن الكواكب التي لها نفس حجم الأرض تقريبًا ، من 3/4 إلى 1 1/2 مرة قطر الأرض ، مع فترات مدارية تتراوح من 237 إلى 500 يوم ، تحدث تقريبًا حول نجم واحد من كل أربعة نجوم شبيهة بالشمس. لحساب حالات عدم اليقين ، يوصون بأن تخطط بعثات اكتشاف الكواكب المستقبلية لمعدل حدوث يتراوح من مستوى منخفض يصل إلى حوالي كوكب واحد لكل 33 نجمة ، إلى ما يقرب من كوكب واحد لكل نجمين. وفقإريك ب. فورد، أستاذ علم الفلك والفيزياء الفلكية في ولاية بنسلفانيا:

إن معرفة عدد المرات التي يجب أن نتوقع فيها العثور على كواكب ذات حجم وفترة مدارية معينة مفيد للغاية لتحسين عمليات المسح للكواكب الخارجية وتصميم البعثات الفضائية القادمة لزيادة فرص نجاحها إلى الحد الأقصى. تعتبر ولاية بنسلفانيا رائدة في تقديم أحدث الأساليب الإحصائية والحسابية لتحليل الملاحظات الفلكية لمعالجة هذه الأنواع من الأسئلة. معهدنا للعلوم الإلكترونية (ICS) ومركز الإحصاء الفلكي (يقذف) توفير البنية التحتية والدعم الذي يجعل هذه الأنواع من المشاريع ممكنة.



تم اكتشاف معظم الكواكب بحجم الأرض التي تم العثور عليها بالفعل حتى الآن بواسطة تلسكوب كبلر الفضائي. لكن يمكن أن يكون من الصعب العثور عليها ، مثل فوردشرح:

اكتشف كبلر كواكب متنوعة الأحجام والتركيبات والمدارات. نريد استخدام هذه الاكتشافات لتحسين فهمنا لتكوين الكواكب والتخطيط لمهام مستقبلية للبحث عن الكواكب التي قد تكون صالحة للسكن. ومع ذلك ، يعد مجرد حساب الكواكب الخارجية ذات الحجم أو المسافة المدارية أمرًا مضللًا ، نظرًا لأنه من الصعب جدًا العثور على كواكب صغيرة بعيدة عن نجمها بدلاً من العثور على كواكب كبيرة قريبة من نجمها.

اصطفت سبعة كواكب بحجم الأرض تقريبًا بجانب شمس أكبر بكثير.

الTRAPPIST-1نظام الكواكب (مفهوم الفنان) ، على بعد 39.6 سنة ضوئية ، لديه ما لا يقل عن 7 كواكب صخرية بحجم الأرض ، بما في ذلك 3 في المنطقة الصالحة للسكن. هل يمكن أن يكون لأي منهم حياة؟ الصورة عبر وكالة ناسا /مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا.

إذن ، كيف استخدم الباحثون بيانات كبلر لتحديد عدد الكواكب التي من المحتمل أن تكون صالحة للسكن بحجم الأرض؟

لقد صمموا طريقة جديدة لاستنتاج معدل حدوث الكواكب عبر مجموعة واسعة من الأحجام والمسافات المدارية ، وليس فقط الكواكب التي هي المحور الرئيسي للدراسة. يحاكي النموذج الجديد 'أكوان' النجوم والكواكب ثم 'يراقب' هذه الأكوان المحاكاة لتحديد عدد الكواكب التي كان كيبلر قد اكتشفها في كل 'كون'. كمادانلي هسو، وهو طالب دراسات عليا في ولاية بنسلفانيا ، كذلكشرح:

استخدمنا الكتالوج النهائي للكواكب التي حددها كبلر وتحسين خصائص النجوم من وكالة الفضاء الأوروبيةجايامركبة فضائية لبناء عمليات المحاكاة لدينا. بمقارنة النتائج بالكواكب المصنفة بواسطة كبلر ، قمنا بتمييز معدل الكواكب لكل نجم وكيف يعتمد ذلك على حجم الكوكب والمسافة المدارية. سمح نهجنا الجديد للفريق بتفسير العديد من التأثيرات التي لم يتم تضمينها في الدراسات السابقة.

في حين أن معظم النجوم التي لاحظها كبلر تبعد عادةً آلاف السنين الضوئية عن الشمس ، لاحظ كبلر عينة كبيرة بما يكفي من النجوم يمكننا إجراء تحليل إحصائي صارم لتقدير معدل الكواكب بحجم الأرض في المنطقة الصالحة للسكن القريبة. النجوم الشبيهة بالشمس.

تنعكس درب التبانة الساطعة في بحيرة ذات تلال منخفضة في الخلفية.

كم عدد العوالم الأخرى؟ كم عدد الحضارات الممكنة؟ صورة عبرمانيش مامتاني.

يمكن الآن استخدام نتائج هذه الدراسة للمساعدة في التخطيط للتلسكوبات الفضائية القادمة ، مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) ، ستكون قادرة على دراسة الغلاف الجوي لبعض هذه العوالم والبحث عن علامات المؤشرات الحيوية - غازات مثل الأكسجين أو الميثان - التي يمكن أن تشير إلى الحياة.وفقمعقل:

يهتم العلماء بشكل خاص بالبحث عن المؤشرات الحيوية - الجزيئات التي تدل على الحياة - في الغلاف الجوي لكواكب بحجم الأرض تقريبًا تدور في 'المنطقة الصالحة للسكن' من النجوم الشبيهة بالشمس. المنطقة الصالحة للسكن هي مجموعة من المسافات المدارية التي يمكن للكواكب أن تدعم فيها الماء السائل على أسطحها. سيتطلب البحث عن دليل على وجود حياة على كواكب بحجم الأرض في المنطقة الصالحة للسكن من النجوم الشبيهة بالشمس مهمة فضائية جديدة كبيرة.

منذ وقت ليس ببعيد ، لم نكن نعرف ما إذا كان هناك أي نجوم أخرى لديها كواكب تدور حولها. لقد تعلمنا الآن أن معظمهم يفعلون ذلك ، وعندما يتعلق الأمر بالنجوم المشابهة لشمسنا ، فإن ربعهم على الأقل لديه عوالم يمكن أن تكون مشابهة لعالمنا ...

خلاصة القول: تشير دراسة جديدة باستخدام بيانات من تلسكوب كبلر الفضائي إلى أنه قد يكون هناك عدد كبير من العوالم بحجم الأرض في مجرتنا التي تدور في المنطقة الصالحة للسكن لنجمها. تحتوي مجرتنا ، درب التبانة ، على حوالي 200 مليار نجم إجمالاً وحوالي 20 مليار نجم شبيه بالشمس. إذا كان لدى واحد من كل أربعة نجوم شبيهة بالشمس كوكب واحد على الأقل بحجم الأرض ، فهذا يعني أن هناك 5 مليارات من هذه العوالم في مجرتنا وحدها!

المصدر: معدلات حدوث الكواكب التي تدور حول نجوم FGK: الدمجكبلرDR25 ،جاياDR2 والاستدلال البايزي

عبر أخبار ولاية بنسلفانيا