إذا كانت مجموعة البيانات من مهمة كيبلر هي أي إشارة ، فإن النوع الأكثر شيوعًا من الكواكب الخارجية في مجرتنا ليس عوالم صخرية بحجم الأرض أو كوكب المشتري الساخن. في الواقع ، النوع الأكثر شيوعًا من الكواكب الخارجية ليس هو النوع الذي نراه في جوارنا على الإطلاق.
قال جيف مارسي ، أستاذ علم الفلك بجامعة كاليفورنيا ، متحدثًا في اجتماع الجمعية الفلكية الأمريكية هذا الأسبوع في واشنطن: "ربما يكون اكتشاف كيبلر الأكثر بروزًا هو حجم الكواكب بين حجم الأرض وأربعة أضعاف حجم الأرض". DC "هذا نطاق حجم يسيطر على مخزون الكوكب من Kepler وهو نطاق حجم لا يمثله نظامنا الشمسي. لا نعلم على وجه اليقين ما هي مكونات هذه الكواكب ولا نعرف كيف تتكون ".
وتمثل هذه "نبتون الصغيرة" كما أسماها مارسي ، عينة ضخمة في بيانات كيبلر. حوالي 75 ٪ من الكواكب التي اكتشفها كيبلر تختلف في الحجم بين الأرض ونبتون ، ولأربع سنوات منذ أن بدأت بيانات كيبلر في الظهور ، حاول العلماء فهم هذه الكواكب.
قال مارسي: "هناك عدد هائل من القياسات والعمل الكمي من قبل فريق ناسا أميس كيبلر".
في حين أن الكتل وكثافة الكوكب ظهرت من العمل ، لا يزال علماء الفلك غير متأكدين من كيفية تشكلها أو ما إذا كانت مصنوعة من الصخور أو الماء أو الغاز.
ركز الفريق على حوالي 42 من هذه الكواكب. يعتقد أن كوكبين أبرزهما مارسي في عرضه الصخري ، ويطلق عليهما اسم كبلر 99 ب و كبلر 406 ب. كلاهما أكبر بأربعين في المائة من حجم الأرض ولهما كثافة مماثلة للرصاص. تدور الكواكب حول نجوم مضيفيها في أقل من خمسة وثلاثة أيام على التوالي ، مما يجعل هذه العوالم ساخنة جدًا للحياة كما نعرفها.
استخدم الفريق قياسات دوبلر للنجوم المضيفة للكواكب لقياس تمايل المنعكس للنجم المضيف ، بسبب جر الجاذبية على النجم الذي يمارسه الكوكب المداري. يكشف التذبذب المقاس عن كتلة الكوكب: كلما زادت كتلة الكوكب ، زادت قوة الجاذبية على النجم وبالتالي زادت التمايل.
كما أنها تغيرات توقيت العبور المقاسة (TTV) لتحديد مقدار الكواكب المجاورة التي يمكن أن تجذب بعضها البعض مما يؤدي إلى تسارع كوكب آخر وتباطؤ كوكب آخر على طول مداره.
تسمح هذه القياسات بحساب كتلة وكثافة الكواكب ، وكذلك معرفة التركيب الكيميائي المحتمل لهذه العوالم. تشير غالبية القياسات إلى أن نبتون الصغيرة تحتوي على قلب صخري ولكن قد يحتوي بعضها على غلاف خارجي غازي من الهيدروجين أو الهيليوم. قد يكون بعضها صخريًا بدون غلاف خارجي على الإطلاق.
قال مارسي: "ما نعتقد أنه يحدث هو أن بعض هذه الكواكب قد يكون لديها ماء فوق قلب صخري". "قد تحتوي الكواكب الأكبر حجماً على نفس اللب الصخري مع الغاز المضاف. بهذه الطريقة يمكنك الحصول على كواكب بقياس من 1 إلى 4 أقطار نصف قطر. تعني الكواكب ذات الكثافة المنخفضة كميات متزايدة من الغاز فوق قلب صخري. "
"إن هدف كيبلر الأساسي هو تحديد مدى انتشار الكواكب ذات الأحجام والمدارات المختلفة. وقالت ناتالي باتالها ، عالمة بعثة كيبلر في مركز أبحاث أميس التابع لوكالة ناسا ، إن من الأهمية بمكان البحث عن الحياة هو انتشار الكواكب بحجم الأرض في المنطقة الصالحة للسكن. لكن السؤال في أذهاننا هو: هل جميع الكواكب بحجم الأرض الصخرية؟ هل يمكن أن تكون بعض الإصدارات المصغرة من نبتون الجليدية أو عوالم المياه البخارية؟ ما هو الجزء الذي يمكن التعرف عليه كأقرباء الكرة الأرضية الصخرية؟
قال الفريق إن القياسات الجماعية التي أنتجتها شركة Doppler و TTV ستساعد في الإجابة عن هذه الأسئلة. تشير النتائج إلى أن جزءًا كبيرًا من الكواكب الأصغر من 1.5 مرة نصف قطر الأرض قد يتكون من السليكات والحديد والنيكل والمغنيسيوم الموجودة في الكواكب الأرضية هنا في النظام الشمسي.
مسلحين بهذا النوع من المعلومات ، سيتمكن العلماء من تحويل جزء من النجوم التي تأوي كواكب بحجم الأرض إلى جزء من النجوم التي تأوي كواكب صخرية حسنة النية. وهذه خطوة أقرب إلى إيجاد بيئة صالحة للسكن خارج النظام الشمسي.
أضاف مارسي في وقت لاحق في المناقشة أن هناك نوعًا واحدًا من التلسكوب سيكون أكثر فائدة: مهمة نوع مكتشف الكواكب الأرضية التي تقيس درجة الحرارة والحجم والمعلمات المدارية للكواكب الصغيرة مثل أرضنا في المناطق الصالحة للسكن للأنظمة الشمسية البعيدة . للأسف ، تم إلغاء TPF.
اقرأ المزيد عن دراسة mini-Neptunes هنا.
