العلوم

“تلسكوب ويب سيبحث بالتأكيد عن كواكب شبيهة بالأرض”: عالم المشروع


تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، الذي كلف ناسا حوالي 8.8 مليار دولار لبناء وإطلاق وتشغيل ، من المقرر أن يتم إطلاقه في المدار في موعد لا يتجاوز 22 ديسمبر.

سيتم إطلاقه على صاروخ آريان 5 من ميناء الفضاء الأوروبي الواقع بالقرب من كورو ، غيانا الفرنسية. تقول ناسا إنه من المفيد أن تكون مواقع الإطلاق بالقرب من خط الاستواء لأن دوران الأرض يمكن أن يساعد في إعطاء دفعة إضافية.

يحمل Webb أربعة أدوات علمية رئيسية: كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam) ؛ مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRSpec) ؛ أداة منتصف الأشعة تحت الحمراء (MIRI) ؛ تصوير بالقرب من الأشعة تحت الحمراء. وجهاز الطيف غير المشقوق (NIRISS) مع مستشعر التوجيه الدقيق (FGS).

سيساعد ذلك في العثور على أدلة حول أول مجرات تشكلت ، وتطور نظامنا الشمسي ، وكذلك البحث عن الكواكب الخارجية ولبنات بناء الحياة في أماكن أخرى من الكون.

في مقابلة مع Indianexpress.comنيكول كولون ، نائب عالم مشروع جيمس ويب الفضائي لعلوم الكواكب الخارجية ، يوضح كيف ستدرس البعثة الكواكب الخارجية وأجواءها.

كيف سيبحث نيريس عن الكواكب الخارجية؟

المكونات الرئيسية الثلاثة لـ NIRISS هي الكاميرات وأجهزة قياس الطيف وأداة تسمى مقياس التداخل لإخفاء الفتحة أو AMI.

لذا الكاميرا ، كما تتخيل ، مثل الموجودة في هاتفك ، تلتقط صورة وهي مجرد صورة مباشرة. ولكن مع أجهزة الطيف ، هناك أنواع مختلفة من أوضاع الامتصاص حيث يمكنك رؤية النجم ليس فقط كنقطة. ما تفعله هو أنك تأخذ الضوء من النجم ويقوم جهاز الطيف بنشر الضوء من ذلك النجم إلى الخارج. لذا فبدلاً من رؤيتها كنقطة بيضاء أو صفراء ، فإنها توزعها على زيادات مختلفة من الضوء. يشبه إلى حد ما المنشور ، فهو يقسم الضوء بحيث يمكنك قياس أطوال موجية معينة والنظر إليها.

قناع الفتحة هو وضع خاص جدًا أيضًا. بدلاً من التقاط صورة مباشرة ، يمكنك إزالة الضوء من النجم أو حجبه ، بحيث يمكنك البحث عن النقاط الباهتة حوله والتي قد تكون كوكبًا خارجيًا.

لماذا نحتاج إلى كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء للعثور على الكواكب الخارجية؟

ستساعد كاميرات الأشعة تحت الحمراء في التقاط الأشياء التي لا يمكننا رؤيتها بأعيننا. خارج النطاق المرئي لدينا ، هناك إشارات حرارية تنبعث من النجوم الدافئة. في بحثنا عن الكواكب الخارجية ، هناك طريقتان تساعد بهما الأشعة تحت الحمراء.

أولاً ، إذا أردنا التقاط صور مباشرة للكواكب الخارجية ، فمن الأسهل في الواقع أن ننظر في الأشعة تحت الحمراء ، لأن الكواكب عادة ما تكون دافئة جدًا من كونها تشكلت مؤخرًا. وبالتالي فإن الكواكب الصغيرة هي الأكثر سطوعًا في الأشعة تحت الحمراء مقارنة بنجمها.

الجانب الآخر هو عندما ننظر فقط إلى الكواكب التي قد تكون عابرة أو عابرة أمام نجمها ، يمكننا أن ننظر إلى غلافها الجوي. تعتبر الأشعة تحت الحمراء مفيدة لأن الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان والجزيئات الرئيسية الأخرى لديها أقوى ميزات الامتصاص التي يمكن أن نبحث عنها.

مجال البحث الخاص بك هو الكواكب الخارجية “المتطرفة”. هل سيبحث ويب عن مثل هذه الكواكب الخارجية؟

بالنسبة لي ، “المتطرف” شيء لم نشاهده في نظامنا الشمسي. على سبيل المثال ، الكواكب التي لها مدارات أقل من يوم أو كواكب شديدة الحرارة – بعضها أكثر سخونة من نجومها – أو تلك ذات المدارات الجنونية حقًا.

بعض الكواكب الخارجية لها مدارات مثل المذنبات – فهي تدور بعيدًا جدًا عن نجمها ، لكنها تعود وهي قريبة جدًا من نجمها. لذلك عندما يقترب الكوكب من النجم يسخن بسرعة بفعل النجم ، فجأة بعد أن يكون باردًا لفترة من الوقت. هناك ديناميات مثيرة للاهتمام يمكن أن تحدث في الغلاف الجوي.

ونعم ، سوف يراقب ويب بعض هذه الأنظمة شديدة الحرارة وتلك التي لها مدارات غير دائرية للغاية ويقدم رؤى جديدة حول: ماذا يعني أن تكون متطرفًا؟ ماذا يحدث في هذا الجو؟ هل لديهم أنماط الطقس والغيوم؟ ويمكننا ربط ذلك بنظامنا الشمسي.

ستساعد دراسة هذه الكواكب الخارجية المتطرفة في الإجابة عن أسئلة مثل: كيف انتهى نظامنا الشمسي بثمانية كواكب رئيسية على هذه المسافات من الشمس؟ هل هناك حد للوقت الذي لا تتشكل فيه الكواكب؟ الكثير من الأسئلة الكبيرة التي ترتبط جميعها بمعرفتنا بكيفية عمل الكون. إنه مثل إيجاد وملء قطع ألغاز جديدة.

لذا ، هل سيبحث Webb عن الكواكب الخارجية الصالحة للحياة؟ هل يمكننا أخيرًا أن نجد حياة فضائية؟

مع كل تلسكوب ، نحن نطلق وكل دراسة نقوم بها – على الأقل نيتي – هي الاقتراب أكثر من البحث عن الكواكب ودراسة الكواكب التي من المحتمل أن تكون مثل الأرض – ربما بنفس الحجم أو نفس درجة الحرارة.

وسوف ينظر ويب بالتأكيد إلى بعض هذه الكواكب الشبيهة بالأرض. لكن من الصعب حقًا البحث عن علامات الحياة. لا أتوقع أنه سيجد بالفعل علامات على الحياة لأنه سيتطلب الكثير من البيانات. حتى لو تمكنا من العثور على بعض الأدلة ، فسوف يمر وقت طويل قبل أن نؤكد.

ربما تجد التلسكوبات المستقبلية أو الجيل القادم من التلسكوبات شيئًا مثيرًا للاهتمام.



مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى