رصد الغلاف الجوي المحتمل على كوكب خارج المجموعة الشمسية في المنطقة الصالحة للسكن LHS 1140b

باستخدام البيانات الطيفية من تلسكوب ماجلان كلاي في مرصد لاس كامباناس، اكتشف علماء الفلك هروب الهيليوم من LHS 1140b، وهو كوكب صخري خارج المجموعة الشمسية يدور حول المنطقة الصالحة للحياة للنجم القريب منخفض الكتلة LHS 1140.

LHS 1140 هو قزم M غير نشط يبلغ من العمر 3 مليارات سنة، ويقع على بعد حوالي 39 سنة ضوئية في كوكبة قيطس.

تم تصنيفه أيضًا باسم Gliese 3053 أو GJ 3053، وهو محاط بثلاثة كواكب: LHS 1140b وc وd.

تم اكتشاف LHS 1140b في عام 2017، وتبلغ كتلته 5.6 كتلة الأرض ونصف قطره 1.73 نصف قطر الأرض.

لديه فترة مدارية تبلغ 24.7 يومًا ويتلقى 42% من الإشعاع النجمي الذي تتلقاه الأرض، مما يمنحه درجة حرارة متوازنة تبلغ 226 كلفن (47 درجة مئوية تحت الصفر، أو 53 درجة فهرنهايت تحت الصفر).

وقال البروفيسور روبن وردزورث من جامعة هارفارد: “قبل عشرين عاما، تساءلنا عما إذا كانت هناك كواكب أخرى من النوع الأرضي لا تزال موجودة”.

“ثم علمنا أنه كان شائعًا، ووجدنا بعضًا منه في المنطقة الصالحة للسكن. وكان السؤال التالي هو ما إذا كان أي منهم قادرًا على الحفاظ على الغلاف الجوي. والآن نعرف واحدًا على الأقل فعل ذلك”.

باستخدام أداة قوية تسمى مطياف Echelle بالأشعة تحت الحمراء الدافئة لتحقيق التشتت الشديد (WINERED) على تلسكوب Magellan Clay في مرصد Las Campanas، لاحظ علماء الفلك LHS 1140b في عام 2024 ووجدوا أدلة على هروب الهيليوم من غلافه الجوي.

وقال الدكتور شرياس فيسابراجادا، عالم الفلك في مراصد كارنيجي للعلوم: “بعد تحليل دقيق ودراسة الأطياف، وجدنا أن الهيليوم هرب من الغلاف الجوي لـ LHS 1140b في عام 2024 بسبب التسخين الناتج عن الأشعة السينية النجمية والأشعة فوق البنفسجية المكثفة”.

“ومع ذلك، فإن ملاحظاتنا في عام 2025 لم تكشف عن أي هروب للهيليوم، لذا فإن الهروب من الغلاف الجوي يبدو مختلفًا.”

“إنه لشرف لا يصدق أن نشهد تغير الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية في مثل هذه الساعات القصيرة الشبيهة بالبشر!”

وبالجمع بين الملاحظات السابقة والنماذج المتطورة لتطور الكواكب الخارجية، فسر الباحثون هذه النتائج للإشارة إلى وجود غلاف جوي عالي الطبقات.

ويتوقعون أن الكوكب يحتوي على غلاف جوي علوي يهيمن عليه الهيليوم ويفتقر إلى الهيدروجين، وأن الأنواع الكيميائية الأخرى مثل الماء محاصرة على ارتفاعات منخفضة أقرب إلى السطح.

كما أنهم لم يعثروا على أي دليل على وجود غلاف جوي على كوكب LHS 1140c، مما قد يشير إلى أن هذين العالمين قد يقعان على جانبين متقابلين مما يسمى بالخط الساحلي الكوني.

من ناحية، هناك الكواكب التي تحتفظ بغلافها الجوي لمليارات السنين، ومن ناحية أخرى تلك التي لها غلاف جوي يمكن أن يغلي بسهولة في الفضاء.

وقال الدكتور كولين شيروبيم، عالم الفلك في جامعة هارفارد: “إن الغلاف الجوي ضروري للكوكب لدعم الحياة كما نعرفها”.

“هذه هي المرة الأولى التي يرى فيها أي شخص الغلاف الجوي على كوكب صخري في المنطقة الصالحة للسكن لنجم آخر.”

“نظرًا لوجود الهيليوم هناك، وبما أن الهيليوم قد هرب، فإن السؤال هو: هل LHS 1140b عبارة عن صخرة عارية بدون غلاف جوي تنفث أحيانًا بعض الغاز الذي يهرب بعد ذلك، أم أن هناك حالة ثابتة من الغلاف الجوي هناك تقذف أشياء مثلما تفعل الأرض بشكل دوري؟” قال الدكتور جيسون ديتمان، عالم الفلك في جامعة فلوريدا.

“ستبحث بيانات ويب على مدى السنوات الأربع إلى الخمس المقبلة عن الماء، وإذا كان هناك ماء في الغلاف الجوي، فمن المحتمل أن يكون الغلاف الجوي القوي هو الذي سيستمر”.

ونشرت اليوم ورقة بحثية عن النتائج في المجلة علوم.

_____

كولين شيروبيم وهكذا. يهرب الهيليوم من الغلاف الجوي لكوكب خارجي صخري قريب يدور في منطقة صالحة للسكن. علومنُشر على الإنترنت في 16 يوليو 2026؛ دوى: 10.1126/science.aea9708