الأحد، 27 أكتوبر 2013

العوالم الكربونية, ربما تكون خالية من الماء في دراسة جديدة لناسا




تتضمن الكواكب الغنية بالكربون ذلك النوع من الكواكب الذي ندعوه بالكواكب الماسية, و ربما تفتقد تلك الكواكب لوجود المحيطات وفقا للأبحاث النظرية التي تجريها ناسا. 

شمسنا عبارة عن نجم فقير بالكربون, و كنتيجة لذلك فإن كوكب الأرض مصنوع بشكل كبير من السيليكات و ليس الكربون. من ناحية أخرى, فإن النجوم التي تحتوي على كمية من الكربون أكبر من تلك الموجودة في الشمس, من المتوقع أنها تقوم بإنتاج كواكب تغص بالكربون, و ربما بطبقات من الألماس. 
من خلال نمذجة العناصر الموجودة في تلك الأنظمة الكوكبية الكربونية, قدّر العلماء افتقادها لمنابع الجليد المائي اللازمة لتزويد الكواكب بالمحيطات. 

يقول تورينس جونسون من مختبر الدفع النفاث في باسادينا, كاليفورنيا و الذي عرض النتائج في 7-10-2013 في الجمعية الفلكية الأمريكية ضمن اجتماع قسم العلوم الكوكبية في دنفر: " إن لبنات البناء الأساسية التي شكلت محيطاتنا كانت عبارة عن الكويكبات و المذنبات الجليدية". جونسون أيضا عضو في العديد من المهمات الكوكبية التابعة لوكالة ناسا, بما فيها غاليلو, فوياجر و كاسيني و أمضى عقودا في دراسة الكواكب الموجودة في نظامنا الشمسي.
 

يقول جونسون: "إذا ما استمرينا بتعقب لبنات البناء هذه, نجد أن الكواكب الموجودة حول النجوم الغنية بالكربون تصبح جافة". 
يقول جونسون و زملاءه بأن الكربون الزائد الموجود في الأنظمة النجمية المتطورة سوف يحتجز الاكسجين, مانعا إياه من تشكيل الماء. 

يقول جوناثان لونين من جامعة كورونل, ايثاكا في نيويورك و هو متعاون في البحث: " من المفارقات أن الوفرة الكبيرة في العنصر الرئيسي للحياة "الكربون", تؤدي إلى سرقة الاكسجين الذي يُشكل الماء, المحلول الأساسي للحياة كما نعرفها". 

أحد أكبر الأسئلة في مجال دراسة الكواكب الواقعة خلف نظامنا الشمسي, و المعروفة بالكواكب الخارجية هو فيما إذا كانت قابلة للسكن أم لا. يقوم الباحثون بتحديد تلك الكواكب من خلال النظر في البداية إلى "المنطقة السكنية" الموجودة حول النجوم الأم, و هي المنطقة التي تكون فيها درجة الحرارة مناسبة لتواجد الماء السائل على السطح. وجدت مهمة كبلر التابعة لناسا عدة كواكب داخل تلك المنطقة, و يستمر الباحثون في فحص بيانات كبلر من أجل الحصول على مرشحين بحجم الأرض. 

لكن حتى لو وجدت كواكب ضمن ما يُعرف بالمنطقة "المعتدلة", حيث يمكن للمحيطات من الناحية النظرية أن تتواجد بكثرة, هل هناك في الواقع كمية كافية من الماء لترطيب السطح؟ يواجه جونسون و فريقه هذا السؤال بالنماذج الكوكبية التي تعتمد على القياسات المتعلقة بنسبة الكربون إلى الاكسجين في نظامنا الشمسي. شمسنا, مثل النجوم الأخرى ورثت حساءا من العناصر الناتجة عن الانفجار العظيم و عن الأجيال السابقة من النجوم, تتضمن الهيدروجين, الهليوم, النيتروجين, السيليكون, الكربون و الأكسجين. 

يقول جونسون مشيرا إلى أكثر عشرة عناصر وفرة في كوننا: "يمتلك كوننا قائمته المكونة من العناصر العشر الأكثر وفرة فيه". 
تتنبأ هذه النماذج و بدقة بكمية الماء المحتجزة على شكل جليد في مراحل مبكرة من تاريخ نظامنا الشمس, أي قبل مليارات الأعوام و قبل أن يجد هذا الجليد طريقه إلى الأرض. يُعتقد أن المذنبات و/أو الأجسام الأم من الكويكبات هي المزود الأساسي بالماء, على الرغم من أن الباحثين لازالوا يناقشون أدوارها. و في كلتا الحالتين, يُقال أن الأجسام بدأت رحلتها من مكان يقع خلف الأرض, من وراء حد يُعرف بـ "خط الثلج", قبل أن تصدم الأرض و تدفن الماء عميقا في الكوكب و على سطحه. 

عندما طبق الباحثون النماذج الكوكبية على النجوم الغنية بالكربون, اختفى الماء. يقول جونسون: " لم يكن هناك ماء خلف خط الثلج". 

يقول لونين: " لا تنشأ كل الكواكب الصخرية بشكل متساوٍ". و يتابع: " لذلك فإن الكواكب المعروفة بالماسية و التي تمتلك حجم الأرض – في حال وجدت – سوف تبدوا غريبة جدا بالنسبة لنا: عديمة الحياة, عوالم صحراوية بدون محيطات". 

نُشرت نتائج الدراسة في مجلة الفيزياء الفلكية خلال العام السابق.

0 التعليقات:

إرسال تعليق