المختبر الكوكبي الافتراضي

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

مختبر الكواكب الافتراضي (VPL) هو معهد افتراضي تابع لجامعة واشنطن، يُعنى بدراسة كيفية رصد قابلية الكواكب الخارجية للحياة ومؤشراتها الحيوية المحتملة . تأسس المختبر عام ٢٠٠١، وهو جزء من معهد ناسا لعلم الأحياء الفلكي (NAI)، ويربط أكثر من خمسين باحثًا من عشرين مؤسسة في جهد متعدد التخصصات. كما يُعدّ المختبر جزءًا من شبكة Nexus لعلوم أنظمة الكواكب الخارجية (NExSS)، حيث تقود الباحثة الرئيسية فيكتوريا ميدوز فريق المختبر التابع لشبكة NExSS. [ ١ ] [ ٢ ]

بحث

المهمة أ: نماذج النظام الشمسي لرصد الكواكب الخارجية

تتناول المهمة الأولى رصد كواكب المجموعة الشمسية وأقمارها وحزام الكويكبات لاستكشاف العمليات الضرورية للبيئات الصالحة للسكن ولتأكيد نموذج الكواكب الخارجية. وعلى وجه التحديد، ساعدت عمليات رصد أوروبا [ 3 ] ، والزهرة [ 4 ] ، والأرض [ 5 ] ، والمريخ، وحزام الكويكبات الباحثين في المهمة (أ) على تحقيق أهدافهم.

المهمة ب: الأرض عبر الزمن

تُعدّ الأرض اليوم المصدر الوحيد لدينا لبيانات كوكب صالح للسكن، مع أنها لم تكن كذلك دائمًا. تُعتبر الأرض في بداياتها مثالًا على كوكب خارج المجموعة الشمسية. وقد أسهمت أبحاث مختبر الفيزياء الفلكية الافتراضية (VPL) في فهم كوكبنا في مراحله الأولى. يجمع المشروع (ب) بين البيانات الجيولوجية والبيولوجية [ 6 ] ونماذج النظم البيئية [ 7 ] والنماذج الكيميائية الضوئية [ 8 ] [ 9 ] لتوضيح كيفية تغير كوكب الأرض عبر تاريخه.

المهمة ج: الكوكب الصالح للسكن

تستخدم هذه المهمة البيانات الرصدية والنماذج وديناميكيات المدارات لاستكشاف توزيع العوالم الصالحة للسكن في الكون. يدرس فريق VPL تأثيرات البيئات المجرية [ 10 ] والنجمية [ 11 ] والكوكبية [ 12 ] على صلاحية الكواكب للسكن.

المهمة د: الكوكب الحي

تضم المهمة (د) باحثين من مختبر الفيزياء الفلكية من مجالات متنوعة ومتعددة التخصصات، يستخدمون العمل المخبري [ 13 ] [ 14 ] بالإضافة إلى النماذج الكيميائية والمناخية لدراسة تأثير الحياة على بيئتها. علاوة على ذلك، يتم استكشاف التفاعلات بين الغلاف الحيوي والكوكب والنجم المضيف لتحديد كيفية تأثيرها على المؤشرات الحيوية القابلة للكشف. [ 15 ]

المهمة هـ: المراقب

في المهمة الأخيرة، يراقب علماء مختبر الفيزياء الفلكية النظام الشمسي والكواكب الخارجية. والهدف من هذه المهمة هو تطوير أساليب استرجاع البيانات الفلكية [ 16 ] والاستشعار عن بُعد . إضافةً إلى ذلك، يستخدم أعضاء المختبر أجهزة محاكاة التلسكوبات والأجهزة لدراسة القياسات واستراتيجيات الرصد وتقنيات التحليل اللازمة لتوصيف الكواكب الخارجية. [ 17 ]

نماذج

نماذج أحادية البعد للحمل الإشعاعي والكيميائي الضوئي

نموذج التدفق الشمسي

حاسبة المنطقة الصالحة للسكن

التعليم والتوعية

طلاب

المعلمون

VPL في الأخبار

فبراير 2017 - الأرض المبكرة كبديل للكواكب الخارجية الضبابية

أغسطس 2016 - هل بروكسيما سنتوري ب صالحة للسكن؟ [ 18 ] [ 19 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ إمبي، كريس (2010). الحديث عن الحياة: محادثات في علم الأحياء الفلكي . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 293-302. ISBN 9781139490634.
  2. ↑ كيلي، بيتر (22 أبريل 2015). " جامعة واشنطن لاعب رئيسي في تحالف ناسا الجديد للبحث عن الحياة على عوالم بعيدة ". أخبار جامعة واشنطن . تم الاطلاع عليه في 4 مايو 2015.
  3. ↑ روبنسون، تايلر د. (1 يناير 2011). "نمذجة طيف الأشعة تحت الحمراء لنظام الأرض والقمر: آثارها على اكتشاف وتوصيف الكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض وأقمارها المرافقة" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 741 (1): 51. arXiv : 1110.3744 . Bibcode : 2011ApJ...741...51R . doi : 10.1088/0004-637X/741/1/51 . S2CID 119281936 – عبر معهد الفيزياء. 
  4. ↑ أرني، جيادا ؛ ميدوز، فيكتوريا؛ كريسب، ديفيد؛ شميدت، سارة جيه؛ بيلي، جيريمي؛ روبنسون، تايلر (1 أغسطس 2014). "قياسات مكانية لـ H2O، وHCl، وCO، وOCS، وSO2، وعتامة السحب، وتركيز الأحماض في النوافذ الطيفية القريبة من الأشعة تحت الحمراء لكوكب الزهرة" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الكواكب . 119 (8) 2014JE004662. Bibcode : 2014JGRE..119.1860A . doi : 10.1002/2014JE004662 .
  5. ↑ روبنسون، تايلر د.؛ ميدوز، فيكتوريا س.؛ كريسب، ديفيد؛ ديمينغ، دريك؛ أهيرن، مايكل ف.؛ شاربونو، ديفيد؛ ليفينغود، تيموثي أ.؛ سيغر، سارة؛ باري، ريتشارد ك.؛ هارتي، توماس؛ هيواغاما، تيلاك؛ ليس، كاري م.؛ مكفادين، لوسي أ.؛ ويلنيتز، دينيس د. (2011). "الأرض ككوكب خارج المجموعة الشمسية: التحقق من صحة نموذج الأرض باستخدام بيانات رصد الأرض من مشروع EPOXI" . علم الأحياء الفلكي . 11 (5): 393-408 . Bibcode : 2011AsBio..11..393R . doi : 10.1089/ast.2011.0642 . PMC 3133830. PMID 21631250 .  
  6. ↑ كلير، إم دبليو؛ كاتلينج، دي سي؛ زانلي، كيه جيه (1 ديسمبر 2006). "النمذجة البيوجيوكيميائية لارتفاع نسبة الأكسجين في الغلاف الجوي". علم الأحياء الجيولوجي . 4 (4): 239-269 . Bibcode : 2006Gbio....4..239C . doi : 10.1111/j.1472-4669.2006.00084.x . S2CID 11575334 . 
  7. ↑ روبيرسون، أ. ل.؛ رودت، ج.؛ هاليفي، إ.؛ كاستينغ، ج. ف. (1 يوليو 2011). "الاحتباس الحراري الناتج عن أكسيد النيتروز والميثان في حقبة البروتيروزويك". علم الأحياء الجيولوجي . 9 (4): 313-320 . Bibcode : 2011Gbio....9..313R . doi : 10.1111/j.1472-4669.2011.00286.x . PMID 21682839. S2CID 8426873 .  
  8. ↑ زيركل، أوبراي ل.؛ كلير، مارك و.؛ دوماغال-غولدمان، شون د.؛ فاركوهار، جيمس؛ بولتون، سيمون و. (1 مايو 2012). "غلاف جوي ثنائي الاستقرار غني بالمواد العضوية على الأرض في العصر النيوأركي". مجلة نيتشر للعلوم الجيولوجية . 5 (5): 359-363 . رمز Bibcode : 2012NatGe...5..359Z . doi : 10.1038/ngeo1425 .
  9. ↑ كلير، مارك دبليو؛ كاستينغ، جيمس إف؛ دوماغال-غولدمان، شون دي؛ ستويكن، إيفا إي؛ بويك، روجر؛ ميدوز، فيكتوريا إس. (15 سبتمبر 2014). "نمذجة بصمة التجزئة غير المعتمدة على كتلة الكبريت الناتجة في الغلاف الجوي الأركي" (ملف PDF) . مجلة Geochimica et Cosmochimica Acta . 141 : 365-380 . Bibcode : 2014GeCoA.141..365C . doi : 10.1016/j.gca.2014.06.032 .
  10. ↑ كايب، ناثان أ.؛ ريموند، شون ن.؛ دنكان، مارتن (17 يناير 2013). "اضطراب النظام الكوكبي بفعل الاضطرابات المجرية للنجوم الثنائية الواسعة". مجلة نيتشر . 493 (7432): 381-384 . arXiv : 1301.3145 . Bibcode : 2013Natur.493..381K . CiteSeerX : 10.1.1.765.6816 . doi : 10.1038/nature11780 . PMID: 23292514. S2CID : 4303714 .   
  11. ↑ سيغورا، أنتيغونا ؛ وووكوفيتش، لوسيان م.؛ ميدوز، فيكتوريا؛ كاستينغ، جيمس؛ هاولي، سوزان (1 سبتمبر 2010). "تأثير توهج نجمي قوي على التركيب الكيميائي للغلاف الجوي لكوكب شبيه بالأرض يدور حول قزم أحمر" . علم الأحياء الفلكي . 10 (7): 751-771 . arXiv : 1006.0022 . Bibcode : 2010AsBio..10..751S . doi : 10.1089 / ast.2009.0376 . PMC 3103837. PMID 20879863 .  
  12. ↑ كوبارابو، آر كيه؛ ريموند، إس إن؛ بارنز، آر. (2009). "استقرار الكواكب الإضافية في وحول المنطقة الصالحة للسكن في النظام الكوكبي HD 47186". رسائل المجلة الفيزيائية الفلكية . 695 (2): L181– L184. arXiv : 0903.3597 . Bibcode : 2009ApJ...695L.181K . doi : 10.1088/0004-637x/695/2/l181 . S2CID 17136043 . 
  13. ↑ أندرسون، ريكا إي.؛ سوغين، ميتشل إل.؛ باروس، جون أ. (1 يناير 2015). "الجغرافيا الحيوية وبيئة السلالات الميكروبية النادرة والوفيرة في الفتحات الحرارية المائية في أعماق البحار" . مجلة FEMS لعلم الأحياء الدقيقة البيئية . 91 (1): 1-11 . doi : 10.1093/femsec/fiu016 . hdl : 1912/7205 . PMID 25764538 . 
  14. ↑ بريتبارت، مايا ؛ هوار، آنا؛ نيتي، أنتوني؛ سيفرت، جانيت؛ هاينز، ماثيو؛ دينسديل، إليزابيث؛ إدواردز، روبرت؛ سوزا، فاليريا؛ روهر، فورست؛ هولاندر، ديفيد (1 يناير 2009). "تحليلات الميتاجينوم والنظائر المستقرة للميكروبات الحديثة في المياه العذبة في كواترو سيينيغاس، المكسيك". علم الأحياء الدقيقة البيئية . 11 (1): 16-34 . Bibcode : 2009EnvMi..11...16B . doi : 10.1111/j.1462-2920.2008.01725.x . PMID 18764874 . 
  15. ↑ دوماغال-غولدمان، شون د.؛ ميدوز، فيكتوريا س.؛ كلير، مارك و.؛ كاستينغ، جيمس ف. (1 يونيو 2011). " استخدام غازات الكبريت الحيوية كمؤشرات حيوية يمكن رصدها عن بُعد على الكواكب الخالية من الأكسجين" . علم الأحياء الفلكي . 11 (5): 419-441 . Bibcode : 2011AsBio..11..419D . doi : 10.1089/ast.2010.0509 . PMC 3133782. PMID 21663401 .  
  16. ↑ شويترمان، إدوارد و.؛ ميدوز، فيكتوريا س.؛ دوماغال-غولدمان، شون د.؛ ديمينغ، دريك؛ أرني، جيادا ن .؛ لوغر، رودريغو؛ هارمان، تشيستر إي.؛ ميسرا، أميت؛ بارنز، روري (1 يناير 2016). "تحديد المؤشرات الحيوية الكوكبية الزائفة: الخصائص الطيفية لثاني أكسيد الكربون والأوزون الناتجة عن إنتاج الأوزون/الأوزون غير الحيوي" . رسائل المجلة الفيزيائية الفلكية . 819 (1): L13. arXiv : 1602.05584 . Bibcode : 2016ApJ...819L..13S . doi : 10.3847/2041-8205/819/1/L13 . PMC 6108182 . PMID 30147857 .  
  17. ↑ لوغر، رودريغو؛ وآخرون (12 مارس 2017). "كوكب خارجي بحجم كوكب أرضي على خط تجمد نظام TRAPPIST-1". مجلة Nature Astronomy . 1 (6): 0129. arXiv : 1703.04166 . Bibcode : 2017NatAs...1E.129L . doi : 10.1038/s41550-017-0129 . S2CID 54770728 .  
  18. ↑ ميدوز، في إس؛ أرني، جي إن ؛ شويترمان، إي دبليو؛ لوستيج-ياجر، جيه؛ لينكوفسكي، إيه بي؛ روبنسون، تي؛ دوماغال-جولدمان، إس دي؛ ديتريك، آر؛ بارنز، آر كيه؛ فليمنج، دي بي؛ لوجر، آر؛ دريسكول، بي إي؛ كوين، تي آر؛ كريسب، دي؛ وآخرون . (30 أغسطس/آب 2016). "قابلية بروكسيما سنتوري ب للسكن: الجزء الثاني: الحالات البيئية والمميزات الرصدية" . علم الأحياء الفلكي . 18 (2): 133-189 . arXiv : 1608.08620 . Bibcode : 2018AsBio..18..133M . doi : 10.1089/ast.2016.1589 . PMC 5820795 . PMID 29431479 .   
  19. ↑ بارنز، روري؛ وآخرون . (24 أغسطس 2016). "قابلية بروكسيما سنتوري ب للسكن 1: سيناريوهات تطورية". arXiv : 1608.06919 [ astro-ph.EP ].