مهمة كيبلر: ذكرى انطلاقها في رحلة البحث عن كواكب شبيهة بأرضنا

تعد بعثة كيبلر الأولى من نوعها، فقد كانت المرة الأولى التي تقوم فيها NASA بإرسال بعثة للبحث عن كواكب خارج النظام الشمسي. منذ قرون عدّة كان البحث عن كواكب مشابهة لكوكب الأرض هاجساً للعديد من العلماء، و بالفعل تم الوصول إلى أدلّة واضحة لوجود أعداد كبيرة من ثلاثة أنواع من الكواكب الخارجية، الكواكب الغازية العملاقة، الكواكب الجليدية العملاقة، و الكواكب فائقة السخونة و التي تدور بمداراتها في فترة زمنية قصيرة. و التحدي الآن أصبح في الوصول إلى كواكب أرضية (أي التي يصل حجمها من نصف إلى ضعف حجم الأرض)، و خاصة الكواكب الموجودة في المنطقة القابلة للسكن حول نجمها المضيف، أي أنها تبعد عن النجم المضيف بعداً مناسبا بحيث من الممكن وجود ماءٍ سائلٍ على سطح الكوكب .

صممت بعثة كيبلر التابعة لـ NASA خصيصاً لمسح منطقتنا في مجرة درب التبانة لاكتشاف المئات من الكواكب بحجم الأرض والكواكب الصغيرة في المتواجدة في المناطق القابلة للسكن أو بالقرب منها، وتحديد جزء بسيط من مئات المليارات من النجوم في مجرتنا التي قد تدور حولها كواكب كهذه.

أطلقت مهمة كيبلر عام 2009، وكانت فترة عمله المتوقعة هي عام واحد. خلال مراقبته لمنطقة محددة في كوكبة الدجاجة رصد التلسكوب ما يقارب 100،000 من النجوم التي تصنف ضمن ما يعرف بنجوم التسلسل الرئيسي. بحث التلسكوب عن الكواكب من خلال البحث عن الانخفاضات الصغيرة في سطوع نجم عند عبور كوكب ما من أمامه . و لكن لأنه من الممكن أن يتأثر سطوع النجم بعوامل أخرى فانه تم التأكد من وجود هذه الكواكب عن طريق قياس اهتزاز النجم الذي قد تسببه جاذبية الكوكب. و ما أن يتم رصد الكوكب يمكننا أن نقوم بحساب حجم مداره ( من خلال معرفة المدة الزمنية التي يستغرقها الكوكب ليكمل دوره كاملة حول النجم ) و كتلة النجم باستخدام قانون كيبلر الثالث لحركة الكواكب ( الذي ينص على أن نسبة مربع فترة دوران أي كوكب حول الشمس على مكعب المسافة بينه و بين الشمس تساوي نسبة ثابتة ) . يتم معرفة حجم هذا الكوكب و حجم النجم من خلال معرفة عمق العبور ( أي من كمية انخفاض سطوع النجم ). و يمكن حساب درجة حرارة الكوكب بمجرد أن نتمكن من معرفة درجة حرارة النجم و حجم مداره . و بالتالي نتمكن من تحديد إمكانية السكن في هذا الكوكب . (مزيد من التفاصيل أيضاً عن هذه القياسات هنا )

الهدف العلمي لبعثة كيبلر هو استكشاف هيكل وتنوع الأنظمة الكوكبية. ويتحقق هذا عن طريق مسح عينة كبيرة من النجوم من أجل :

- تحديد نسبة الكواكب الأرضية التي تقع ضمن المنطقة القابلة للسكن أو بالقرب منها عبر مجموعة واسعة من النجوم .

-تحديد توزيع و أحجام و أشكال مدارات هذه الكواكب .

-تحديد عدد الكواكب الموجودة في الأنظمة متعددة النجوم .

-تحديد مقدار التنوع في كل من حجم مدارات هذه الكواكب و كتلها و أحجامها و كثافتها

-تحديد خصائص النجوم التي توجد في هذه الأنظمة الكوكبية الجديدة .

و بما أن العبور يتم في فترات زمنية قصيرة جداً، فيجب أن تتم مراقبة جميع هذه النجوم بشكل مستمر، و أن يتم قياس سطوعها مرة واحدة على الأقل كل بضع ساعات . و حتى يتم ذلك بشكل جيد يجب أن لا يتم حجب مجال الرؤية في أي وقت من السنة . و لذلك لتجنب الشمس يفضل أن يكون مجال الرؤية بعيدا عن موضع الشمس . و أيضا أن يكون في مجال الرؤية اكبر عدد من النجوم الممكنة .

في شباط عام 2014، توصل الفلكيون إلى تقنية جديدة تسمى "التحقق من التعدد"، والتي يمكن تطبيقها في حالة الأنظمة متعددة الكواكب. ففي حالة نجم تدور عدة كواكب حوله سيكون متوازناً من ناحية الجاذبية، بينما لو كان النجم جزءاً من منظومة متماسكة من النجوم لن يكون مستقراً بسبب الجاذبية الهائلة لكل النجم. من خلال هذه التقنية، كشف فريق كيبلر عن 715 حالة مؤكدة من الكواكب في إعلان واحد. (مزيد من التفاصيل هنا )

كان كيبلر أول تلسكوب يعثر على كوكب بحجم يقارب حجم الأرض في المنطقة القابلة للسكن من النجم. والمسمى ( Kepler-69c)والذي يبعد عن المجموعة الشمسية 2،700 سنة ضوئية ويبلغ قطره حوالي 1.5 مرة قطر الأرض.

و لدى التلسكوب أيضا القدرة على إيجاد كواكب أصغر بكثير من حجم الأرض مثل (Kepler-37b)، القريب من حجم عطارد والذي يتوقع أن يكون صخريا وعديم الغلاف الجوي تماما ككوكب عطارد في مجموعتنا الشمسية. و من الكواكب الغريبة التي تم اكتشافها أيضا هي (Kepler-62e) و (Kepler-62f) و التي يرجح أن أن المحيطات تغطيهما بشكل كبير ، ويبعدان ما يقارب 1200 سنة ضوئية و حجمهما قريب من حجم الأرض .و من الجدير بالذكر بأن عدد الكواكب المؤكدة التي اكتشفها تلسكوب كيبلر بلغ 1019 كوكب .

المصادر :

هنا

هنا

هنا