غطاء عدسة خماسي الطبقات عالي التقنية يساعد التلسكوب على البقاء في درجة حرارة سالبة تبلغ 370 درجة فهرنهايت ، حتى يتمكن من اكتشاف الإشارات الحرارية من الأجسام البعيدة.
شركة نورثروب جرومان لأنظمة الطيران
إخفاء التسمية التوضيحية
تبديل الأسطورة
شركة نورثروب جرومان لأنظمة الطيران
غطاء عدسة خماسي الطبقات عالي التقنية يساعد التلسكوب على البقاء في درجة حرارة سالبة تبلغ 370 درجة فهرنهايت ، حتى يتمكن من اكتشاف الإشارات الحرارية من الأجسام البعيدة.
شركة نورثروب جرومان لأنظمة الطيران
في ديسمبر ، ناسا سيطلق أقوى تلسكوب لا تضعه في الفضاء. سيتمكن تلسكوب جيمس ويب الفضائي من دراسة الكواكب خارج نظامنا الشمسي بتفاصيل غير مسبوقة – بما في ذلك التحقق مما إذا كان الغلاف الجوي يعطي أي مؤشر على أن الكوكب هو موطن الحياة كما نعرفها.
إن البحث عن الحياة خارج الأرض ليس سهلاً بالطبع ، ولن يكون هذا التلسكوب قادرًا على تقديم أدلة صلبة على وجود كائنات فضائية. لكن بعض الباحثين يقولون إنه من المحتمل أن يتمكن هذا التلسكوب على الأقل من العثور على أدلة على الحياة على كواكب بحجم الأرض لم يتم فحصها حتى الآن.
طموحات كونية لتلسكوب جديد
البحث عن علامات الحياة لم يكن جزءًا من أصلي الوصف الوظيفي منذ أكثر من ثلاثة عقود ، عندما تم تصميم تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، الذي سمي على اسم مسؤول سابق في ناسا ، لأول مرة.
في ذلك الوقت ، لم يكتشف أحد أيًا من الكواكب المحيطة بالنجوم البعيدة ، وما أراده العلماء بشكل أساسي هو التلسكوب. التي يمكن أن تلتقط ضوء المجرات الأولى في الكون.
تبين أن بناء هذه الأداة التي تبلغ تكلفتها 10 مليارات دولار أمر معقد للغاية ويستغرق وقتًا طويلاً ، ومع ذلك ، فقد ظهر مجال علمي جديد بالكامل في هذه الأثناء. إنها دراسة ما يسمى الكواكب الخارجية – الكواكب خارج نظامنا الشمسي. الجيل الجديد من علماء الفلك العاملين في هذا المجال حريصون على تسخير قوة هذا التلسكوب.
“أعتقد أن المناقشات الأولى حول جيمس ويب كانت في التسعينيات ، عندما كنت في المدرسة الابتدائية ،” يقول لورا كريدبرج، عالم فلك من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك في ألمانيا يدرس الكواكب خارج نظامنا الشمسي. وتشير إلى أن ملف أول كوكب من هذا النوع يدور حول نجم مشابه للشمس تم العثور عليه في عام 1995.
منذ ذلك الحين ، اكتشف العلماء آلاف الكواكب. يوضح كريدبيرج: “الآن ، بعد 25 عامًا من اكتشاف أول كوكب حول نجم آخر ، نعلم أن جميع النجوم تقريبًا ، في المتوسط ، لديها كوكب واحد على الأقل”.
تم عرض نموذج بالحجم الطبيعي للتلسكوب غير العادي ، معروض هنا في الجنوب الغربي في أوستن ، في جميع أنحاء العالم لإظهار للجمهور كيف سيبدو في الفضاء.
ناسا / كريس جن
إخفاء التسمية التوضيحية
تبديل الأسطورة
ناسا / كريس جن
سيؤدي إطلاق جيمس ويب إلى تغيير القدرة على التعرف على هذه العوالم البعيدة. حتى الآن ، كان من الصعب معرفة الشكل الذي تبدو عليه الكواكب البعيدة فيما وراء بعض المعلومات الأساسية مثل كتلتها ومدى بُعدها عن النجم الذي تدور حوله.
هذا لأن العلماء بشكل عام لا يرون الكواكب بأنفسهم. بدلا من ذلك ، اكتشف الباحثون الكواكب بشكل غير مباشر. على سبيل المثال ، يمكنهم قياس كيف تتسبب جاذبية الكوكب في وميض نجم ، أو مشاهدة نجم معتم لأن كوكبًا قد مر أمامه وحجب جزءًا من النجم. ضوء.
بالفعل ، من الممكن أحيانًا معرفة المزيد عن الغلاف الجوي للكوكب باستخدام تلسكوب مثل هابل لتحليل ضوء النجوم الذي يتدفق عبر هذا الغلاف الجوي.
“يمكننا إجراء هذا التحليل الآن للكواكب الساخنة الكبيرة ، مع الكثير من الغاز الذي يضيء من خلاله الضوء ،” ليزا كالتينيجر، عالم فلك بجامعة كورنيل تركز أبحاثه على الكواكب الجديدة حول النجوم الأخرى.
وتقول: “لكن بالنسبة للكواكب الصغيرة مثل الأرض ذات الغلاف الجوي قليلًا ، علينا التقاط المزيد من الضوء لفعل الشيء نفسه”.
هذا هو المكان الذي يأتي فيه جيمس ويب.
يظهر انطباع هذا الفنان النجم TRAPPIST-1 بكواكبها السبعة بحجم الأرض. سيكون التلسكوب الجديد قادرًا على فحص أجواءهم ، إذا كان لديهم هواء.
ناسا / مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتقنية
إخفاء التسمية التوضيحية
تبديل الأسطورة
ناسا / مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتقنية
بحثا عن “البصمات الحيوية” في عوالم بعيدة
مجموعة ضخمة من الضوء من التلسكوب مرآةالتي يبلغ قطرها 21 قدمًا ، ستلتقط ما يكفي من الضوء للسماح للعلماء بتحليل التركيب الكيميائي للغلاف الجوي للكواكب الصخرية الصغيرة كما لم يفعلوا من قبل.
هذا مهم لأنه إذا كان لأي من هذه الكواكب حياة كما نعرفها ، فإن العلماء يتوقعون رؤية مجموعات معينة من الغازات المختلفة التي يسمونها “البصمات الحيوية” ، مثل الأكسجين والميثان.
قال “تلسكوب جيمس ويب الفضائي لديه القدرة على قياس هذه البصمات الحيوية الرئيسية” نيكول لويس، عالم فلك آخر في جامعة كورنيل يركز على الكواكب خارج نظامنا الشمسي. “يقع ضمن نطاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي للعثور على أدلة للحياة على الكواكب الصخرية.”
نظام كوكبي مثير للاهتمام سيدرسه جيمس ويب يبعد حوالي 40 سنة ضوئية. نجم صغير بارد ، يُدعى TRAPPIST-1 ، يدور حول سبعة كواكب بحجم الأرض ، وثلاثة منها تدور في مخصصة حيث يجب أن تكون درجات الحرارة معتدلة بما يكفي لجعل الماء في صورة سائلة.
يقول لويس: “إنه الهدف المثالي لتلسكوب جيمس ويب الفضائي”.
يوضح لويس أن جيمس ويب يجب أن يكون قادرًا على الكشف عما إذا كان أي من هذه الكواكب محاطًا بالفعل بالهواء. “وبعد ذلك سننطلق من هناك – حسنًا ، مما يتكون هذا الهواء؟ وهل الهواء هو نفسه بالنسبة للكواكب القريبة من النجم أو الكواكب البعيدة عن النجم؟”
تصميم فنان لتلسكوب جيمس ويب الفضائي بعد نشره في الفضاء.
ناسا GSFC / CIL / Adriana Manrique Gutierrez
إخفاء التسمية التوضيحية
تبديل الأسطورة
ناسا GSFC / CIL / Adriana Manrique Gutierrez
تصميم فنان لتلسكوب جيمس ويب الفضائي بعد نشره في الفضاء.
ناسا GSFC / CIL / Adriana Manrique Gutierrez
حياة خارج كوكب الأرض؟ ليس بهذه السرعة
يتوقع لويس أنه إذا تم العثور على أي علامات محتملة للحياة في الغلاف الجوي بواسطة هذا التلسكوب ، فسوف يجادل العلماء بشدة حول ما تعنيه النتائج حقًا ، وقد ينتهي الأمر بالجمهور إلى فهم الفكرة الخاطئة.
يقول لويس: “بقدر حرصنا مثل العلماء في محاولة تقديم نتائجنا ، عندما يسمع الناس أشياء مثل” منطقة صالحة للسكن بالإضافة إلى الماء “يفترضون على الفور أننا وجدنا كائنات فضائية”. “علينا أن نكون ، نوعا ما ، حذرين للغاية مع هذا.”
إن محاولة اكتشاف مجموعات دقيقة من الغازات التي يمكن أن تعني الحياة على كواكب أخرى هو أمر صعب للغاية ، خاصة بالنسبة للتلسكوب الذي لم يتم تصميمه مع هذه المهمة في الاعتبار.
هذا هو السبب في أن بعض علماء الفلك يعتقدون أنه من المبالغة تصديق أن جيمس ويب سيكون قادرًا على العثور على أدلة على الحياة الفضائية ، إذا كانت موجودة هناك.
من المؤكد أن التلسكوب يجب أن يكون قادرًا على رؤية الغاز الذي يسيطر على الغلاف الجوي ، كما يقول كريدبيرج ، “ولكن عندما تبدأ في الحديث عن مجموعات من الغازات المختلفة ، خاصة تلك ذات الوفرة المنخفضة جدًا أو التي لا تتمتع بخصائص طيفية قوية جدًا ، فهذا يمثل تحديًا كبيرًا جدًا.”
لا تزال متحمسة للغاية لإطلاق جيمس ويب في وقت لاحق من هذا العام ، بسبب ما يتوقع أن يكشفه هذا التلسكوب عن الكواكب خارج نظامنا الشمسي ، كبيرها وصغيرها. في نفس الوقت ، ومع ذلك ، Kreidberg تأمل في أن يتم بناء المزيد من التلسكوبات الفضائية قريبًا ، ومصممة من الألف إلى الياء للبحث عن علامات الحياة على الكواكب الشبيهة بالأرض.
