الخميس 04 يونيو 2026
"رحلة إلى المستقبل: كوكب شبيه بالأرض يكشف مصيرنا المحتمل بعد 4 مليارات سنة"
"كوكب بعيد يكشف كيف يمكن للأرض أن تنجو من نهاية الشمس"
حدد فريق من علماء الفلك في جامعة كاليفورنيا في بيركلي كوكبًا يشبه الأرض يدور حول قزم أبيض، وذلك باستخدام تلسكوب كيك في هاواي. يُسلط هذا الاكتشاف الضوء على مصير الأرض المحتمل بعد تحول الشمس إلى قزم أبيض، حيث قد ينتهي المطاف بالأرض في مدار أبعد مما هي عليه الآن. يشير البحث إلى أن الشمس ستبدأ في مرحلة التحول إلى عملاق أحمر بعد حوالي مليار سنة، مما قد يؤدي إلى تدمير الحياة كما نعرفها اليوم.
يُعتبر هذا الاكتشاف جزءًا من دراسة أوسع تهدف إلى فهم كيفية تأثير مراحل حياة النجوم على الكواكب في مجرتنا. كما يُبرز أهمية البحث في الأنظمة النجمية باستخدام تقنيات متقدمة مثل العدسات المجهرية، مما يفتح آفاقًا جديدة لفهم التغيرات الكونية وتأثيرها على الكواكب الأخرى، بما في ذلك كوكب الأرض.
اكتشاف كوكب شبيه بالأرض
تقدم اكتشاف كوكب شبيه بالأرض يبعد 4000 سنة ضوئية عن مجرة درب التبانة لمحة عن أحد المصائر المحتملة لكوكبنا بعد مليارات السنين. عندما تتحول الشمس إلى قزم أبيض، قد يتحول كوكب الأرض المدمر والمتجمد إلى مدار يتجاوز موقع المريخ.
نظام كوكبي بعيد
هذا النظام الكوكبي البعيد، الذي حددته مجموعة من علماء الفلك في جامعة كاليفورنيا في بيركلي بعد مراقبات باستخدام تلسكوب كيك الذي يبلغ طوله 10 أمتار في هاواي، يبدو مشابهًا جدًا للتوقعات حول نظام الشمس والأرض. فهو يتكون من قزم أبيض بكتلة تعادل نصف كتلة الشمس وكوكب بحجم الأرض في مدار يبلغ ضعف مدار الأرض الحالي.
مصير الأرض المحتمل
من المحتمل أن يكون هذا هو مصير الأرض. سيتضخم الشمس في النهاية مثل بالون، ليصبح أكبر حجمًا من مدار الأرض اليوم، مما يبتلع كوكبي عطارد والزهرة في هذه العملية. مع توسع النجم ليصبح عملاقًا أحمر، ستجبر الكتل المتناقصة الكواكب على الانتقال إلى مدارات أبعد، مما يوفر فرصة ضئيلة للأرض للبقاء بعيدًا عن الشمس.
النهاية المتوقعة
في النهاية، ستنفجر الطبقات الخارجية للعملاق الأحمر لتترك وراءها قزمًا أبيض كثيفًا لا يتجاوز حجم كوكب، ولكنه يتمتع بكتلة نجم. إذا نجت الأرض بحلول ذلك الوقت، فمن المحتمل أن تنتهي في مدار يتجاوز ضعف حجم مدارها الحالي.
الاكتشاف وتأثيره على فهمنا لتطور النجوم
الاكتشاف، الذي نُشر في مجلة Nature Astronomy، يوضح للعلماء تطور النجوم خلال مراحل حياتها، مثل الشمس، من العملاق الأحمر إلى القزم الأبيض، وكيف يؤثر ذلك على الكواكب المحيطة بها. تشير بعض الدراسات إلى أن هذه العملية بالنسبة للشمس قد تبدأ بعد حوالي مليار سنة، مما يؤدي في النهاية إلى تبخر محيطات الأرض وزيادة نصف قطر مدارها إلى الضعف— إذا لم يبتلع النجم المتوسع كوكبنا أولاً.
المراحل النهائية لمصير الشمس
في النهاية، وبعد حوالي 8 مليارات سنة، ستتشتت الطبقات الخارجية للشمس لتترك وراءها كرة متوهجة كثيفة — قزمًا أبيض — بكتلة تعادل نصف كتلة الشمس، ولكن أصغر حجمًا من الأرض.
الآراء حول مستقبل الأرض
“ليس لدينا حتى الآن توافق في الآراء حول ما إذا كانت الأرض يمكن أن تتجنب الابتلاع من قبل الشمس العملاقة الحمراء خلال 6 مليارات سنة”، قال كيمينغ زانغ، قائد الدراسة وطالب دكتوراه سابق في جامعة كاليفورنيا في بيركلي، والذي أصبح الآن زميل ما بعد الدكتوراه في علوم الذكاء الاصطناعي في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو. “في كل الأحوال، سيكون كوكب الأرض قابلًا للسكن لمدة مليار سنة أخرى تقريبًا، حينها ستتبخر محيطات الأرض بفعل ظاهرة الاحتباس الحراري المتسارعة — قبل أن نواجه خطر الابتلاع من قبل العملاق الأحمر.”
مثال على كوكب نجى من الظروف القاسية
يوفر النظام الكوكبي مثالًا على كوكب نجا، رغم أنه بعيد جدًا عن المنطقة القابلة للسكن حول القزم الأبيض وغير مرجح أن يكون مأهولًا بالحياة. قد يكون هذا الكوكب قد تمتع بظروف قابلة للسكن في مرحلة ما، عندما أصبح مضيفه نجمًا مشابهًا للشمس.
استمرارية الحياة في ظل ظروف متغيرة
“لا نعرف ما إذا كان يمكن للحياة أن تستمر على الأرض خلال تلك الفترة (العملاق الأحمر). ولكن بالتأكيد، الأمر الأكثر أهمية هو أن الأرض لا تُبتلع من قبل الشمس عندما تصبح عملاقًا أحمر”، قالت جيسيكا لو، أستاذة مساعدة ورئيسة قسم الفلك في جامعة كاليفورنيا في بيركلي.
أهمية الاكتشافات الفلكية
“هذا النظام الذي وجده كيمينغ هو مثال على كوكب — من المحتمل أن يكون كوكبًا شبيهًا بالأرض في الأصل وكان في مدار مشابه للأرض — الذي نجا من مرحلة العملاق الأحمر لمضيفه.”
تضخيم النجوم بفضل العدسات المجهرية
جذب النظام الكوكبي البعيد، الواقع بالقرب من انتفاخ مركز مجرتنا، انتباه علماء الفلك في عام 2020 عندما مر أمام نجم بعيد وحقق تضخيمًا في ضوء ذلك النجم بمقدار 1000 ضعف. عملت جاذبية النظام كعدسة لتركيز وتكبير الضوء من النجم الخلفي.
اكتشاف الحدث الضوئي المجهر
أطلق الفريق الذي اكتشف هذا “الحدث الضوئي المجهر” عليه اسم KMT-2020-BLG-0414 لأنه تم اكتشافه بواسطة شبكة تلسكوبات العدسات المجهرية الكورية في نصف الكرة الجنوبي. كانت الزيادة في ضوء النجم الخلفي — أيضًا في مجرة درب التبانة، ولكن على بعد حوالي 25000 سنة ضوئية من الأرض — لا تزال نقطة ضوء صغيرة. ومع ذلك، سمحت له التغيرات في شدة الضوء على مدار شهرين تقريبًا للفريق بتقدير أن النظام يتضمن نجمًا بكتلة تعادل نصف كتلة الشمس وكوكبًا بحجم الأرض وكوكبًا كبيرًا جدًا يبلغ حوالي 17 ضعف كتلة المشتري — من المحتمل أن يكون قزمًا بنيًا. تعتبر الأقزام البنية نجومًا فاشلة، حيث تكون كتلتها أقل بقليل من الكتلة المطلوبة لإشعال الاندماج في اللب.
تحليل النظام الكوكبي
خلص التحليل أيضًا إلى أن الكوكب الشبيه بالأرض كان بين 1 و2 وحدة فلكية من النجم — أي حوالي ضعف المسافة بين الأرض والشمس. لم يكن واضحًا نوع النجم المضيف لأن ضوءه ضاع في وهج النجم الخلفي المتضخم وبعض النجوم القريبة.
جهود تحديد نوع النجم
لتحديد نوع النجم، نظر زانغ وزملاؤه، بما في ذلك علماء الفلك في جامعة كاليفورنيا جيسيكا لو وجوشوا بلوم، بشكل أوضح إلى نظام العدسات في عام 2023 باستخدام تلسكوب كيك II الذي يبلغ طوله 10 أمتار في هاواي، والذي تم تجهيزه بوسائل بصرية متكيفة للقضاء على الضباب من الغلاف الجوي. نظرًا لأنهم راقبوا النظام بعد ثلاث سنوات من حدث العدسات، فإن النجم الخلفي الذي كان قد تضخم 1000 مرة أصبح ضعيفًا لدرجة أنه كان ينبغي أن يكون النجم العدسي مرئيًا إذا كان نجمًا عاديًا في التسلسل الرئيسي مثل الشمس، كما ذكرت لو.
ملاحظات زانغ
لكن زانغ لم ير شيئًا في صورتين منفصلتين لتلسكوب كيك.
“تستند استنتاجاتنا إلى استبعاد السيناريوهات البديلة، حيث كان ينبغي أن يكون نجم عادي مرئيًا بسهولة”، قال زانغ. “نظرًا لأن العدسة مظلمة وذات كتلة منخفضة، استنتجنا أنها لا يمكن أن تكون سوى قزم أبيض.”
رؤية الأشياء غير المرئية
“هذه حالة حيث رؤية لا شيء تكون أكثر إثارة للاهتمام من رؤية شيء”، قالت لو، التي تبحث عن أحداث العدسات المجهرية التي تسببها ثقوب سوداء ذات كتلة نجمية حرة في مجرة درب التبانة.
البحث عن الكواكب الخارجية من خلال العدسات المجهرية
الاكتشاف جزء من مشروع زانغ لدراسة أحداث العدسات المجهرية التي تظهر وجود كوكب، من أجل فهم أنواع النجوم التي تعيش حولها الكواكب الخارجية.
“هناك بعض الحظ المتعلق بالأمر، لأنك تتوقع أن يكون أقل من واحد من كل 10 نجوم عدسية تحتوي على كواكب من الأقزام البيضاء”، قال زانغ.
حل غموض القزم البني
سمحت الملاحظات الجديدة أيضًا لزانغ وزملائه بحل غموض يتعلق بموقع القزم البني.
“أظهر التحليل الأصلي أن القزم البني إما في مدار واسع جدًا، مثل مدار نبتون، أو داخل مدار عطارد. الكواكب العملاقة في مدارات صغيرة جدًا شائعة جدًا خارج النظام الشمسي”، قال زانغ، مشيرًا إلى فئة من الكواكب تُسمى المشتريات الساخنة. “ولكن بما أننا نعلم الآن أنه يدور حول بقايا نجمية، فهذا غير مرجح، حيث كان يجب أن يتم ابتلاعه.”
غموض نمذجة العدسات المجهرية
يتسبب غموض النمذجة في ما يسمى بديغينيرسية العدسات المجهرية، حيث يمكن أن تعطي تكوينات العدسات المختلفة نفس تأثير العدسة. تتعلق هذه الديغينيرسية بتلك التي اكتشفها زانغ وبلوم في عام 2022 باستخدام طريقة الذكاء الاصطناعي لتحليل محاكيات العدسات المجهرية. كما طبق زانغ نفس التقنية لتصفية نماذج بديلة لـ KMT-2020-BLG-0414 قد تكون قد فاتت.
أهمية العدسات المجهرية في علم الفلك
“تحولت العدسات المجهرية إلى وسيلة مثيرة جدًا لدراسة أنظمة النجوم الأخرى التي لا يمكن ملاحظتها واكتشافها بوسائل تقليدية، مثل طريقة العبور أو طريقة السرعة الشعاعية”، قال بلوم. “هناك مجموعة كاملة من العوالم التي تفتح أمامنا الآن من خلال قناة العدسات المجهرية، وما هو مثير هو أننا على شفا اكتشاف تكوينات غريبة مثل هذه.”
تلسكوب نانسي غريس رومان
تتمثل إحدى أغراض تلسكوب نانسي غريس رومان التابع لوكالة ناسا، المقرر إطلاقه في عام 2027، في قياس منحنيات الضوء من أحداث العدسات المجهرية للعثور على الكواكب الخارجية، التي ستحتاج العديد منها إلى متابعة باستخدام تلسكوبات أخرى لتحديد أنواع النجوم التي تستضيفها.
