اكتشاف كوكب خارج المجموعة الشمسية باستخدام التعلم الآلي

راقب العالم بسعادة عندما كشف العلماء عن أول صورة على الإطلاق لثقب أسود في عام 2019، تظهر الثقب الأسود الضخم الموجود في مركز مجرة ​​ميسييه 87. والآن، تم تحسين هذه الصورة وشحذها باستخدام تقنيات التعلم الآلي. وقد تم تطوير هذا النهج، المسمى PRIMO أو نمذجة قياس التداخل للمكونات الرئيسية، من قبل البعض منهم الباحثون الذين عملوا في مشروع Event Horizon Telescope الأصلي الذي التقط صورة الثقب الأسود.

جمعت تلك الصورة بيانات من سبعة تلسكوبات راديوية حول العالم والتي عملت معًا لتشكيل مصفوفة افتراضية بحجم الأرض. في حين أن هذا النهج كان فعالا بشكل مثير للدهشة في رؤية مثل هذا الجسم البعيد الذي يقع على بعد 55 مليون سنة ضوئية، إلا أنه كان يعني أن هناك بعض الثغرات في البيانات الأصلية. وقد تم استخدام نهج التعلم الآلي الجديد لملء تلك الفجوات، مما يسمح بالحصول على صورة نهائية أكثر وضوحًا ودقة.

أحد أكثر الأشياء إثارة في تلسكوب جيمس ويب الفضائي هو أنه لا يستطيع اكتشاف الكواكب الخارجية فحسب، بل يمكنه أيضًا النظر في أغلفتها الجوية لمعرفة مكوناتها. إن فهم الغلاف الجوي للكواكب الخارجية سيساعدنا في العثور على عوالم يحتمل أن تكون صالحة للسكن، لكنه سيظهر أيضًا بعض الشذوذات الرائعة - مثل الاكتشاف الأخير لكوكب خارج المجموعة الشمسية ذو جو مليء بالرمال الرملية سحاب.

يتمتع الكوكب الخارجي VHS 1256 b، الذي يقع على بعد حوالي 40 سنة ضوئية، بغلاف جوي معقد وديناميكي يُظهر تغيرات كبيرة على مدار 22 ساعة في اليوم. لا يُظهر الغلاف الجوي دليلاً على وجود مواد كيميائية شائعة مثل الماء والميثان وأول أكسيد الكربون فحسب، بل يبدو أيضًا أنه مليء بسحب مكونة من حبيبات السيليكات.

يمكن أن تحتوي الكواكب الخارجية على جميع أنواع البيئات الغريبة، وإحدى الميزات الشائعة نسبيًا التي يمكن العثور عليها بين الكواكب الخارجية ولكنها غير موجودة بين الكواكب في نظامنا الشمسي هي قفل المد والجزر. هذا هو المكان الذي يواجه فيه جانب واحد من الكوكب نجمه دائمًا ويواجه الجانب الآخر دائمًا الفضاء، لذلك يصبح أحد الجانبين ساخنًا بشكل لا يصدق بينما يكون الجانب الآخر باردًا جدًا. لا يبدو هذا بيئة مريحة للحياة، لكن الأبحاث الحديثة تظهر أنه من الممكن أن تكون هذه الكواكب الخارجية صالحة للحياة في النطاق الضيق الذي يفصل بين الجانبين.

تُعرف هذه المنطقة باسم "المنطقة النهائية"، وهي الحلقة التي تحيط بالكوكب بين الجانب الساخن، الذي يُسمى جانب النهار، والجانب البارد، الذي يُسمى جانب الليل. تفصل هذه المنطقة بين مناخين مختلفين إلى حد كبير. "هذا كوكب يمكن أن يكون فيه الجانب النهاري حارًا للغاية، وهو ما يتجاوز بكثير الصالح للسكن، وسيكون الجانب الليلي متجمدًا، ومن المحتمل أن يكون مغطى بالجليد. وأوضحت آنا لوبو، الباحثة الرئيسية في جامعة كاليفورنيا في إيرفين، في بيان لها: "يمكن أن يكون لديك أنهار جليدية كبيرة على الجانب الليلي".