شكرا جزيلا ل تلسكوب كيبلر الفضائي، ازداد عدد الكواكب خارج المجموعة الشمسية المؤكدة بشكل كبير في العقد الماضي. ومع مهام الجيل القادم مثل ساتل مسح الكواكب الخارجية العابر (TESS) في المدار بالفعل ، يتم اكتشاف المزيد من المرشحين والكواكب المؤكدة طوال الوقت - كثير منهم جديد ومثير أيضًا!
في الواقع ، يتضمن أحد أحدث اكتشافات TESS نظامًا ثلاثي الكواكب يدور حول نجم (L 98-59) يقع على بعد 35 سنة ضوئية من الأرض. يقع أحد الكواكب ، المعروف باسم L 98-59b ، بين حجم الأرض والمريخ - مما يجعله أصغر كوكب خارجي اكتشفه TESS حتى الآن. يسلط الاكتشاف الضوء أيضًا على تعقيد TESS ويضاعف عدد الكواكب الخارجية الصغيرة التي تعتبر جديرة بدراسات المتابعة.
ظهرت الورقة التي تصف الاكتشاف في العدد الأخير من المجلة الفيزيائية الفلكية. ضم الفريق الدولي وراء الاكتشاف العديد من علماء وكالة ناسا وكذلك باحثين من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ومعهد كافلي للفيزياء الفلكية وأبحاث الفضاء وجامعات ومراصد متعددة من جميع أنحاء العالم.
كان فيسيلين كوستوف ، عالم الفيزياء الفلكية في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا ومعهد SETI ، المؤلف الرئيسي في ورقة الاكتشاف. كما أوضح في بيان صحفي لوكالة ناسا:
"يعد الاكتشاف إنجازًا هندسيًا وعلميًا كبيرًا لـ TESS. بالنسبة للدراسات الجوية للكواكب الصغيرة ، تحتاج إلى مدارات قصيرة حول النجوم الساطعة ، ولكن من الصعب اكتشاف مثل هذه الكواكب. هذا النظام لديه القدرة على دراسات مستقبلية رائعة. "
كما يشهد الاسم ، يبحث TESS عن الكواكب الخارجية باستخدام الطريقة المعروفة باسم قياس الضوء العابر (المعروف أيضًا باسم طريقة العبور). يتضمن هذا مراقبة النجوم البعيدة للانخفاضات المفاجئة في الإضاءة ، وهي مؤشرات على كوكب يمر أمام النجم (أي العابر) بالنسبة للمراقب. من خلال مراقبة مدى وتواتر الانخفاضات ، يستطيع العلماء تحديد وجود الكواكب ، وكذلك مدتها وحجمها.
في حين أن هذه الطريقة هي حاليًا الطريقة الأكثر فاعلية للكشف عن الكواكب الخارجية وتأكيدها ، فهي تمثل 3087 من أكثر من 4000 تم اكتشافها حتى الآن. ومع ذلك ، فهي ليست فعالة للغاية عندما يتعلق الأمر باكتشاف كواكب صخرية أصغر مثل الأرض. حقيقة أن TESS لم تتمكن من العثور على واحد ، ولكن ثلاثة كواكب صخرية تدور حول L 98-59 هي شهادة على حساسية وقدرة أدواتها.
هذه الكواكب (التي تسمى L 98-59b و c و d) يبلغ حجمها حوالي 0.8 و 1.4 و 1.6 مرة حجم الأرض ومدارها النجم بسرعة كبيرة مع فترة 2.25 و 3.7 و 7.45 يومًا على التوالي. كما أوضح جوناثان براند ، المؤلف المشارك والفيزيائي الفلكي في وكالة ناسا جودارد وجامعة ماريلاند:
"إذا كان لديك أكثر من كوكب يدور في نظام ما ، فيمكنهما التفاعل مع الجاذبية. ستراقب TESS L 98-59 في قطاعات كافية بحيث يمكنها اكتشاف الكواكب ذات المدارات حوالي 100 يوم. ولكن إذا حالفنا الحظ ، فقد نرى آثار الجاذبية للكواكب غير المكتشفة على الكواكب التي نعرفها حاليًا ".
في حين أن L 98-59b يمثل رقمًا قياسيًا جديدًا لـ TESS ، حيث يكون أصغر بنسبة 10٪ تقريبًا من حامل الرقم القياسي السابق الذي اكتشفه ، إلا أنه ليس أصغر كوكب خارجي تم اكتشافه حتى الآن. يذهب هذا الرقم القياسي إلى Kepler-37b ، وهو كوكب خارجي صخري يقع على بعد حوالي 210 سنة ضوئية من الأرض التي لا تزيد عن ثلث حجم الأرض و 20 ٪ أكبر من القمر.
ومع ذلك ، فإن اكتشاف L 98-59b يصبح أكثر إثارة للإعجاب عندما تفكر في حقيقة أنه يدور حول نجم من نوع M (قزم أحمر) يبلغ حجمه ثلث حجم وكتلة شمسنا تقريبًا. هذا النجم أقل سطوعًا بشكل ملحوظ من Kepler-37 ، وهو نجم من النوع G (قزم أصفر) - يشبه شمسنا - على الرغم من أن L 98-59 ساطع بشكل خاص مع قزم أحمر.
إلى جانب حقيقة أنه قريب نسبيًا من نظامنا الشمسي ، فإن اكتشاف نظام ثلاثي الكواكب حول L 98-59 يجعله مرشحًا جذابًا لملاحظات المتابعة. النجوم من النوع M هي النوع الأكثر شيوعًا في الكون ، وتمثل ثلاثة أرباع النجوم في درب التبانة وحدها.
توصلت الأبحاث الحديثة أيضًا إلى أنها قد تكون المكان الأكثر احتمالًا للعثور على كواكب صخرية تدور حول منطقة النجم الصالحة للسكن. وبسبب هذا ، يتوق العلماء إلى معرفة المزيد عن أنظمة الكواكب التي تتشكل حول هذا النوع من النجوم. يشمل ذلك ما إذا كانت الكواكب الصخرية التي تدور حول الأقزام الحمراء قادرة على الاحتفاظ بغلافها الجوي نظرًا لكمية الإشعاع التي قد تتعرض لها.
لسوء الحظ ، لا يدور أي من هذه الكواكب في المنطقة الصالحة للسكن L 98-59s. في الواقع ، على مسافة بعيدة من النجم الأصلي ، يتلقى L 98-59b ما يصل إلى اثنين وعشرين مرة من كمية الطاقة المشعة التي تحصل عليها الأرض من الشمس. وفي الوقت نفسه ، يتلقى L 98-59c و d حوالي أحد عشر وأربعة أضعاف كمية الإشعاع مثل الأرض ، على التوالي.
ومع ذلك ، كل هذه تحتل "منطقة الزهرة" ، وهي نطاق المسافات التي يمكن أن يعاني فيها كوكب ذو جو يشبه الأرض من تأثير الاحتباس الحراري الجامح ، وبالتالي تحويله إلى جو يشبه الزهرة. استنادًا إلى حجمه ، يمكن أن يكون L 98-59d إما عالمًا يشبه الزهرة أو نبتون صغيرًا - وهو قلب صخري محاط بغلاف غاز كثيف.
بغض النظر ، لا تزال هناك فرصة بأن هذه الكواكب يمكن أن تكون صالحة للسكن ، وسوف تجيب الأبحاث الجارية على أسئلة حيوية حول هذه العوالم الصخرية الأخرى التي تدور حول الأقزام الحمراء القريبة - مثل Proxima b and t
"إذا نظرنا إلى الشمس من L 98-59 ، فإن عبور الأرض والزهرة سيؤدي بنا إلى الاعتقاد بأن الكواكب متطابقة تقريبًا ، لكننا نعلم أنها ليست كذلك. لا يزال لدينا العديد من الأسئلة حول لماذا أصبحت الأرض صالحة للسكن ولم يفعلها الزهرة. إذا استطعنا العثور على أمثلة مماثلة حول النجوم الأخرى ودراستها ، مثل L 98-59 ، فيمكننا أن نفتح بعض تلك الأسرار ".
لحسن الحظ ، ستتاح لـ TESS فرصة مراقبة النظام عدة مرات قبل نهاية الشهر. في الوقت الحاضر ، تراقب TESS مناطق 24 × 96 درجة من السماء الجنوبية (المقاطع.) لمدة 27 يومًا في المرة الواحدة. عند اختتام عامه الأول من الملاحظات في يوليو ، سيكون نظام L 98-59 قد ظهر في سبعة من أصل 13 قطاعًا تشكل السماء الجنوبية.
ومن المأمول أن يمنح هذا الفلكيين وقتًا لتحسين ما يعرفونه عن هذه الكواكب الثلاثة المؤكدة ، وربما لإيجاد المزيد من العوالم في هذا النظام. بالنظر إلى أن جميع المدارات الثلاثة مع "منطقة الزهرة" للنجم ، من المحتمل أن يكون أي شيء يدور بعده في منطقة صالحة للسكن.
ستقطع هذه الملاحظات أيضًا شوطًا طويلاً نحو إنشاء فهرس للكواكب الصخرية حول النجوم الساطعة القريبة. عندما ينتقل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) إلى الفضاء في عام 2021 ، فسيستخدم إمكانات التصوير بالأشعة تحت الحمراء المتقدمة لجمع المعلومات حول جو هذه الكواكب وتمييزها.
نظرًا لأن أربعة من عوالم TRAPPIST-1 في مدار HZ الخاص بنجمهم ، فإنهم يعتبرون المرشحين الأساسيين. يقترح فريق كوستوف أن الكواكب L 98-59 كذلك. هذه الجهود المشتركة ستقربنا بشكل فعال خطوة واحدة لتحديد ما إذا كانت هناك أي كواكب صالحة للسكن في جوارنا الكوني.
