وجد علماء الفلك أرضًا عملاقة بالقرب من المنطقة الصالحة للسكن لنجمها

وجد علماء الفلك أرضًا عملاقة بالقرب من المنطقة الصالحة للسكن لنجمها

انطباع فنان عن كوكب أرض خارق يدور حول قزم أحمر.

كشفت الحركة الصغيرة جدًا لنجم صغير عن وجود كوكب خارجي خارج المجموعة الشمسية ، يدور على مسافة قريبة من مكان صالح للسكنى.

حول قزم أحمر خافت يُدعى روس 508 ، يقع على بعد 36.5 سنة ضوئية فقط (لكنه خافت جدًا بحيث لا يمكن رؤيته بالعين المجردة) ، أكد علماء الفلك وجود عالم تبلغ كتلته 4 أضعاف كتلة الأرض. بالنظر إلى ما نعرفه عن حدود الكتلة الكوكبية ، فهذا يعني أن العالم من المحتمل أن يكون أرضيًا ، أو صخريًا ، وليس غازيًا.

من غير المحتمل أن يكون الكوكب الخارجي ، المسمى روس 508 بي ، صالحًا للحياة كما نعرفها ؛ ومع ذلك ، فإن هذا الاكتشاف ، وهو الأول من نوعه في مسح جديد باستخدام المرصد الفلكي الوطني لتلسكوب سوبارو الياباني (NAOJ) في هاواي ، يوضح فعالية التقنيات المستخدمة لتحديد مواقع الكواكب الصغيرة حول النجوم الخافتة.

البحث عن الكواكب الخارجية الصالحة للسكن محبط إلى حد ما بسبب طبيعة ما نعتقد أن هذه الكواكب الخارجية تكون مثلها. النموذج الوحيد الذي لدينا هو الأرض: كوكب صغير نسبيًا ، يدور على مسافة من نجمه حيث تؤدي درجات الحرارة إلى وجود ماء سائل على سطحه. هذا ما يُعرف باسم "المنطقة الصالحة للسكن".

من الواضح أن هذه ليست العوامل الوحيدة المؤثرة - يقع المريخ داخل منطقة الشمس الصالحة للسكن ، على سبيل المثال - لكنها أسهل العوامل التي يجب فحصها.

ومع ذلك ، فإن التقنيات التي نستخدمها للبحث عن الكواكب الخارجية تعمل بشكل أفضل في العوالم الكبيرة ، مثل عمالقة الغاز ، التي تدور على مسافات قريبة جدًا ، وتكون شديدة الحرارة بالنسبة للمياه السائلة. هذا لا يعني أنه لا يمكننا العثور على أنواع أخرى من العوالم ، لكن الأمر أكثر صعوبة.

التقنية الرئيسية للعثور على الكواكب الخارجية هي طريقة العبور. هذا ما يستخدمه تلسكوب تيس TESS التابع لناسا لصيد الكواكب الخارجية ، وكان كبلر قبله. أداة تحدق في النجوم ، تبحث عن انخفاضات منتظمة في ضوئها ، ناجمة عن جسم يدور بانتظام بيننا وبين النجم.

يمكن استخدام عمق هذا العبور لحساب كتلة الجسم ؛ كلما كان منحنى الضوء أكبر - الناجم عن الكواكب الكبيرة - كلما كان من السهل تحديده.

في وقت كتابة هذا التقرير ، تم تأكيد 3858 كوكبًا خارجيًا تم العثور عليها باستخدام هذه الطريقة.

الطريقة الثانية الأكثر إثمارًا هي طريقة السرعة الشعاعية ، والمعروفة أيضًا باسم طريقة التمايل أو الدوبلر. عندما يكون جسمان محبوسين في مدار ، فإن أحدهما لا يدور حول الآخر ؛ بدلا من ذلك ، فهي تدور حول مركز ثقل متبادل. هذا يعني أن تأثير الجاذبية لأي كواكب تدور في مداره يتسبب في تذبذب نجم على الفور قليلاً - نعم ، حتى الشمس .

وهكذا ، فإن نجم ضوء النجوم الذي يصل إلى الأرض يتم إزاحة دوبلر بشكل ضعيف للغاية. عندما يتحرك نحونا ، يتم ضغط الضوء قليلاً إلى أطوال موجية أكثر زرقة ، وعندما يتحرك بعيدًا ، يتم شده إلى أطوال موجية حمراء. هذه التقنية أفضل في اكتشاف الكواكب الخارجية الأصغر ذات المدارات الأوسع.

في عام 2019 ، شرع فريق دولي من علماء الفلك بقيادة NAOJ في إجراء مسح باستخدام تلسكوب سوبارو للبحث عن النجوم القزمة الحمراء القاتمة للكواكب الخارجية من خلال تحديد تحولات دوبلر في الأشعة تحت الحمراء والأشعة تحت الحمراء القريبة. هذا يسمح بالبحث عن النجوم القزمة الحمراء الخافتة ، وبالتالي الأقدم والأكثر رسوخًا.

روس 508 بي ، الموصوف في ورقة بحثية بقيادة عالم الفلك هيروكي هاراكاوا من تلسكوب سوبارو ، هو أول كوكب خارج المجموعة الشمسية للحملة ، وهو كوكب واعد. تبلغ كتلة العالم حوالي 4 أضعاف كتلة الشمس ، وتدور حول النجم كل 10.75 يومًا.

هذا أقرب بكثير من مدار الأرض ، ربما لاحظت ؛ لكن روس 508 أصغر بكثير وأخف من الشمس. على تلك المسافة ، فإن الإشعاع النجمي الذي يضرب روس 508 بي هو 1.4 مرة فقط من الإشعاع الشمسي الذي يضرب الأرض. هذا يجعل الكوكب الخارجي قريبًا جدًا من الحافة الداخلية الخارجية للمنطقة الصالحة للسكن لنجمه.

هذا الاكتشاف يبشر بالخير للمستقبل. على سبيل المثال ، يعبر روس 508 بي نجمه. هذا يعني أن TESS ، الذي تم تحويله إلى قطاع النجوم في السماء في أبريل ومايو من هذا العام ، ربما حصل على بيانات عبور كافية لعلماء الفلك لتمييز ما إذا كان الكوكب خارج المجموعة الشمسية له غلاف جوي. يمكن أن تساعد مثل هذه الملاحظات العلماء في تمييز أجواء العوالم التي قد تكون أكثر قابلية للسكن.

بالإضافة إلى ذلك ، روس 508 ، الذي يمثل 18٪ من كتلة الشمس ، هو واحد من أصغر النجوم وأخفها مع عالم مدار تم اكتشافه باستخدام السرعة الشعاعية. يشير هذا إلى أن مسوحات السرعة الشعاعية المستقبلية في الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء لديها القدرة على الكشف عن مجموعة كبيرة من الكواكب الخارجية التي تدور حول النجوم الخافتة ، والكشف عن تنوع أنظمتها الكوكبية.