الكواكب الخارجية،الجيولوجيا

  

 

الكواكب الخارجية "التخفيف" المكتشفة حديثًا قد تكشف عن الجيولوجيا الغريبة

 

 

تم اكتشاف ستة من الكواكب الخارجية المكتشفة حديثًا وهي تطير بالقرب من نجومها المضيفة إلى درجة أنها تبخرت حرفيًا - مما يخلق حلقة من الحطام. تم تحديد اكتشاف الكواكب ، التي نُشرت اليوم في ثلاث ورقات منفصلة في مجلةعلم الفلك الطبيعي ، باستخدام تقنية جديدة بحثت أولاً عن حلقة الحطام هذه. إنها طريقة فعالة للعثور على كواكب صغيرة تدور بالقرب من نجمها ، والتي اكتشفت منذ فترة طويلة. بالإضافة إلى ذلك ، ينبغي أن تسمح دراسات المتابعة لعلماء الفلك بالتحقيق في جيولوجيا هذه العوالم "المتوهجة" وفهم أفضل لكيفية تكوين هذه الكواكب وتطورها - وربما تسليط الضوء على الشذوذ داخل نظامنا الشمسي.

في عام 2009 ، لاحظت كارول هاسويل ، عالمة فلك في الجامعة المفتوحة في إنجلترا ، كوكب خارج المجموعة الشمسية Wasp-12b - عالم يشبه كوكب المشتري يدور حول نجمه المضيف بإحكام شديد لمدة عام هناك 26 ساعة فقط - عندما لاحظت شيئًا غريبًا عن نجمها الأم . يبدو أن الطبقات الخارجية الساخنة في الغلاف الجوي المعروفة باسم الكروموسفير مفقودة. وكانت لديها إشارة مفادها أن الكوكب القريب للنجم ربما يكون هو الجاني. في ذلك الوقت ، علم الفلكيون أن هذا العالم كان حارًا لدرجة أن الأجسام الخارجية للغلاف الجوي كانت تغلي فعلًا في الفضاء. يقول ديفيد جرينسبون ، العالم: "إنهم قريبون جدًا من النار"في معهد علوم الكواكب الذي لم يشارك في الدراسة. "يبدو الأمر كما لو كنت تقوم بتحميص الفصيلة الخبازية وتضعها في مكان قريب جدًا من النار وشاذ جنسيا!" افترض هاسويل أن أثر الغاز الناتج من الكوكب يمتص نفس الأطوال الموجية للضوء التي ينبعث منها كروموسفير النجم ، مما يجعله يبدو مظلمًا.

كانت الفكرة محيرة. اقترح أن يتمكن علماء الفلك من البحث عن النجوم ذات التوقيع نفسه - كروموسفير "مفقود" - لاستهداف الكواكب الخارجية القريبة. علاوة على ذلك ، إذا استخدم علماء الفلك هذه التقنية الجديدة لفحص النجوم القريبة التي تم مسحها جيدًا بالفعل ، فلن يجدوا على الأرجح سوى عوالم صغيرة نظرًا لأنه قد تم بالفعل اكتشاف عوالم كبيرة من خلال طرق أخرى. سيكون ذلك ذا قيمة خاصة لأنه ، حتى الآن ، أثبتت الكواكب الخارجية الصغيرة صعوبة في العثور عليها. لذا شرعت هاسويل في مهمة. قامت هي وزملاؤها بالبحث عن بيانات من 2700 نجم قريب تشبه الشمس ووجدت أن 39 منهم يفتقدون على كروموسفيرهم. بعد ذلك ، استخدم الفريق أداة لإكتشاف الكوكب على تلسكوب المرصد الجنوبي الأوروبي الذي يبلغ طوله 3.6 أمتار في مرصد لا سيلا في شيلي لإلقاء نظرة فاحصة

يقول هاسويل: "ما وجدناه كان نجاحًا يتجاوز أعنف أحلامي". اكتشف فريقها كواكب حول النجوم الثلاثة الأولى تمكنوا من مشاهدتها بالتفصيل. وهذه النظم هي جميلة البرية. يستضيف النجم دي أم بي بي-1 كواكب متعددة بثلاثة كواكب داخلية - ما بين 3.5 إلى 10 أضعاف كتلة الأرض - وكوكب خارجي أثقل من كوكب نبتون. يستضيف النجم دي أم بي بي-2 كوكبًا به كتلة تقريبًا نصف كتلة كوكب المشتري في مدار مدته خمسة أيام ؛ تم التغاضي عن العالم بسبب النبضات النجمية دي أم بي بي-2. ويستضيف النجم دي أم بي بي-3 كوكبًا صغيرًا تقريبًا ضعف كتلة الأرض ونجمًا ثانيًا يدور على مسافة أكبر. جميع الكواكب المكتشفة حديثًا تدور حول نجومها أقرب إلى حد كبير من الشمس العائمةوالكثير منهم صغير جدًا - على غرار العوالم الصخرية مثل الأرض. يقول مؤلف مشارك جون بارنز من الجامعة المفتوحة: "نعتقد أننا نحدد مجموعة خفية من الكواكب".

ووصفت كرينسبون الدراسة "بارعة". لقد اعتقد منذ فترة طويلة أننا سوف نعرف القليل عن الكواكب الخارجية. "لكن بعد ذلك لديك هذه التقنيات الذكية التي لا يزال الناس يبتكرونها" ، يقول. "قرأت عنهم وأعتقد" سأكون ملعونًا ، لقد اكتشفوا طريقة للقيام بذلك ". وبالنسبة لي ، هذه خطوة أخرى في هذا التقدم ".

لا تظهر النتائج أسلوبًا جديدًا سيسمح لعلماء الفلك بالكشف عن هذه الكواكب بكفاءة ، بل يشيرون أيضًا إلى عدد من دراسات المتابعة التي قد تسمح لعلماء الفلك بفهم هذه العوالم بتفاصيل مذهلة. لتأكيد وجود الكواكب ، استخدم الفريق طريقة "السرعة الشعاعية" ، والتي تبحث عن التذبذبات في حركة النجم الناجم عن قاطرات الجاذبية للعوالم المصاحبة لها. ومع ذلك ، يشتبه الفريق في أن العديد من هذه الكواكب ستكون قابلة للاكتشاف أيضًا من خلال تقنية "العبور" ، التي تكتشف انخفاضات صغيرة في ضوء النجوم تحدث عندما يعبر كوكب أمام نجمه المضيف كما يظهر من الأسمح قياسات السرعة الشعاعية لعلماء الفلك بتقدير كتل الكواكب ، بينما تسمح العبور لهم بقياس أحجام العالمين. عند الجمع ، يمكن أن يكشف الأسلوبان عن كثافة لكل كوكب - وهي خطوة حاسمة في فهم تكوين العالم بشكل أفضل. علاوة على ذلك ، يمكن للفلكيين أن يحصلوا على معالجة أفضل لجيولوجيا الكواكب القابلة للإزالة من خلال دراسة أقراص الحطام المصبوب الذي يحيط بالنجوم المضيفة ، ويبحثون عن وجود عناصر كيميائية مختلفة عن طريق امتصاص أطوال موجية محددة من ضوء النجوم.

إن كرينسنون متحمس لاستخدام هذه التقنية لفهم كيفية تطور الكواكب بشكل أفضل - خاصة في مراحلها المبكرة ، عندما قد تلحق بها النجوم المضيفة الشباب بها نوبات عنيفة من الإشعاع الشديد. "قد تكون هذه نافذة على هذه المرحلة بالذات" ، كما يقول. خذ كوكب الزهرة كمثال. تشير بعض النماذج إلى أن الكوكب ربما يكون صمدًاالمحيطات لمليارات السنين - مما يعني أن العالم الذي أصبح الآن شديد السخط كان يشبه إلى حد كبير الأرض ويسكنها. لكن صحة هذه الأفكار تتوقف على نشاط شمسنا الصغيرة. يُعتقد أن كوكب الزهرة حديثي الولادة كان "عالم الصهارة" ، الذي كان سيصبح "عالمًا بخارًا" حيث يتم تبريده ، سريعًا تنفيس مياهه - كبخار - في الفضاء ، تمامًا مثل الكواكب الصغيرة التي اكتشفها فريق هاسويل. بدلاً من ذلك ، كان بإمكان كوكب الزهرة أن يمر بمرحلة وسيطة ، حيث تكثف البخار وتمطر على السطح ، مما خلق محيطًا. متى وكيف قصفت الشمس الشاب فينوس هو الحكم الأكثر احتمالا بين هذين المصيري الكواكب مختلفة إلى حد كبير. وهكذا ، من خلال فهم هذه العملية بشكل أفضل في الأنظمة الأخرى ، قد نفهم ما حدث مبكرًا في نظامنا الشمسي.

لكن قبل أن تخطط هاسويل وزملاؤها لإجراء دراسات متابعة ، سيظلون متيقظين للأنظمة الأخرى التي من المحتمل أن تستضيف كواكب قريبة. مع ثلاثة فقط تمت ملاحظتها بالكامل ، فقد تركوا 36 على قائمة مهامهم. لحسن الحظ ، تلقوا للتو التلسكوب لمدة 10 ليال في وقت مبكر من العام المقبل. كما يقول بارنز ، "إنه هدية عيد الميلاد جيدة

Enjoyed this article? Stay informed by joining our newsletter!

Comments

You must be logged in to post a comment.