هل هناك كواكب أخرى تشبه بيئاتها بيئتنا؟ وبفضل التقدم الذي أحرزته التكنولوجيا الفلكية، أصبحنا نعرف الآن أن هناك آلاف الكواكب التي تدور حول نجوم بعيدة. أظهرت دراسة جديدة أن بعض الكواكب الخارجية في الكون لديهاهيليومأجواء غنية. ويعود سبب تفاوت حجم الكواكب في النظام الشمسي إلىهيليوممحتوى. قد يعزز هذا الاكتشاف فهمنا لتطور الكواكب.

لغز حول انحراف حجم الكواكب خارج المجموعة الشمسية

ولم يتم اكتشاف أول كوكب خارج المجموعة الشمسية إلا في عام 1992. السبب وراء استغراق وقت طويل للعثور على كواكب خارج المجموعة الشمسية هو أنها محجوبة بضوء النجوم. ولذلك، توصل علماء الفلك إلى طريقة ذكية للعثور على الكواكب الخارجية. فهو يتحقق من تعتيم الخط الزمني قبل أن يمر الكوكب بنجمه. وبهذه الطريقة، نعلم الآن أن الكواكب شائعة حتى خارج نظامنا الشمسي. ما لا يقل عن نصف النجوم الشبيهة بالشمس لها حجم كوكب واحد على الأقل يتراوح من الأرض إلى نبتون. ويعتقد أن هذه الكواكب لها غلاف جوي من "الهيدروجين" و"الهيليوم"، والذي تم جمعه من الغاز والغبار المحيط بالنجوم عند الولادة.

ولكن من الغريب أن حجم الكواكب الخارجية يختلف بين المجموعتين. أحدهما يبلغ حجمه حوالي 1.5 مرة حجم الأرض، والآخر أكبر من ضعف حجم الأرض. ولسبب ما، لا يكاد يوجد أي شيء بينهما. ويسمى انحراف السعة هذا "وادي نصف القطر". ويعتقد أن حل هذا اللغز سيساعدنا على فهم تكوين وتطور هذه الكواكب.

العلاقة بينهيليوموانحراف حجم الكواكب خارج المجموعة الشمسية

إحدى الفرضيات هي أن انحراف الحجم (الوادي) للكواكب خارج المجموعة الشمسية يرتبط بالغلاف الجوي للكوكب. النجوم هي أماكن سيئة للغاية، حيث تتعرض الكواكب باستمرار لقصف الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية. ويعتقد أن هذا أدى إلى تجريد الغلاف الجوي، ولم يتبق سوى نواة صخرية صغيرة. ولذلك، قرر إسحاق موسكي، طالب الدكتوراه في جامعة ميشيغان، وليزلي روجرز، عالمة الفيزياء الفلكية في جامعة شيكاغو، دراسة ظاهرة تجريد الغلاف الجوي الكوكبي، والتي تسمى “التبدد الجوي”.

لفهم تأثيرات الحرارة والإشعاع على الغلاف الجوي للأرض، استخدموا بيانات الكواكب والقوانين الفيزيائية لإنشاء نموذج وإجراء 70000 عملية محاكاة. ووجدوا أنه بعد مليارات السنين من تكوين الكواكب، سيختفي الهيدروجين ذو الكتلة الذرية الأصغر قبل ذلكهيليوم. وقد يتكون من أكثر من 40% من كتلة الغلاف الجوي للأرضهيليوم.

إن فهم تكوين الكواكب وتطورها هو دليل لاكتشاف الحياة خارج كوكب الأرض

لفهم تأثيرات الحرارة والإشعاع على الغلاف الجوي للأرض، استخدموا بيانات الكواكب والقوانين الفيزيائية لإنشاء نموذج وإجراء 70000 عملية محاكاة. ووجدوا أنه بعد مليارات السنين من تكوين الكواكب، سيختفي الهيدروجين ذو الكتلة الذرية الأصغر قبل ذلكهيليوم. وقد يتكون من أكثر من 40% من كتلة الغلاف الجوي للأرضهيليوم.

ومن ناحية أخرى، فإن الكواكب التي لا تزال تحتوي على الهيدروجين وهيليوملديك أجواء التوسع. ولذلك، إذا كان الغلاف الجوي لا يزال موجودا، يعتقد الناس أنه سيكون مجموعة كبيرة من الكواكب. كل هذه الكواكب يمكن أن تكون ساخنة، ومعرضة للإشعاع الشديد، ولها غلاف جوي عالي الضغط. ولذلك فإن اكتشاف الحياة يبدو غير مرجح. لكن فهم عملية تكوين الكواكب سيمكننا من التنبؤ بشكل أكثر دقة بماهية الكواكب الموجودة وكيف تبدو. ويمكن استخدامه أيضًا للبحث عن الكواكب الخارجية التي تولد الحياة.