في كل يوم تقريبًا، يتزايد عدد الاكتشافات المؤكدة للكواكب الخارجية.
تم التعرف على غالبية هذه الكواكب، التي يزيد عددها عن 5500 كوكب، بواسطة تلسكوب كيبلر الفضائي. ولكن في السنوات القليلة الماضية، قام القمر الصناعي لمسح الكواكب الخارجية العابرة التابع لناسا (تيس) يضيف بشكل مطرد عوالم غريبة جديدة إلى كتالوج الكواكب المتنامي للكون.
باستخدام طريقة إحصائية لتمشيط كميات كبيرة من البيانات الخاصة بـ TESS على سماء الليل، مجموعة من العلماء بقيادة برياشكومار ميستري، دكتوراه. قدم أحد الطلاب في جامعة نيو ساوث ويلز تقريرًا عن احتمال اكتشاف ثمانية كواكب خارجية جديدة. والأكثر من ذلك، أن كل واحد من هذه الكواكب يعتبر “”الأرض الفائقة“، فئة من كوكب خارجي وهو أكبر من الأرض ولكنه أصغر من نبتون، وفقا لوكالة ناسا.
متعلق ب: تعتبر الكواكب الأرضية العملاقة أكثر شيوعًا وأكثر صالحة للسكن من الأرض. يجد علماء الفلك المزيد من المليارات الموجودة هناك.
حتى الآن، أكد TESS وجود ما يقرب من 400 كوكب خارج المجموعة الشمسية، وهناك 6977 كوكبًا آخر في انتظار التأكيد. ال الأقمار الصناعية يلاحظ في مكان قريب النجوم، في انتظار الانخفاضات، أو التقلبات في سطوع النجوم. تشير مثل هذه الانخفاضات لعلماء الفلك إلى أنه من المحتمل أن يكون هناك شيء ما قد مر بيننا وبين النجم، وأن شيئًا ما يمكن أن يكون كوكبًا خارجيًا جديدًا.
وقال ميستري لموقع Space.com: “إذا جاءت هذه الحركة المدارية بيننا وبين النجم، فسنلاحظ انخفاضًا في سطوع ذلك النجم المرصود. وهذا ما نسميه العبور”.
استخدم ميستري وفريقه مشروع التحقق من صحة عبور الكواكب الخارجية باستخدام الأدوات الإحصائية (VaTEST) لتحديد الحالات الشاذة، والتي يمكن أن تشير إلى وجود كواكب خارجية، في بيانات TESS.
لماذا نحتاج إلى الأدوات الإحصائية؟
لا يقتصر الأمر على أن هذه الانخفاضات ناتجة عن عبور الكواكب الخارجية. مثل هذه النتائج الإيجابية الكاذبة، والتي يمكن أن تشمل نجمًا يدور حول نجم آخر (نظام ثنائي)، أو مصدرًا في الخلفية، يمكن أن تولد إشارة تشبه العبور.
يوضح ميستري أن طريقة العبور لا يمكنها سوى توفير نصف قطر الجسم الذي يدور حوله. ماذا لو كان نجم بحجم كوكب، مثل البني أو القزم الأحمر هو في المدار؟ عادة ما يحسب علماء الفلك كتلة الجسم العابر باستخدام طريقة تسمى السرعة الشعاعية (RV)، حيث يمارس الجسم المداري قوة جذب على نجمه الأصلي. يؤدي هذا إلى قيام النجم برقصة صغيرة أو “تمايل”.
ومع ذلك، للكشف عن إشارة RV، قد يستغرق الأمر الكثير من الوقت لمراقبة نجم واحد فقط، خاصة إذا كان الكوكب الخارجي لديه فترة مدارية طويلة، وهو الوقت والموارد التي لم يكن لدى الباحثين.
ومع ذلك، زودت VaTEST ميستري وفريقه بوسيلة أخرى لتأكيد ما إذا كانت هذه الأحداث العابرة هي في الواقع نتيجة لكواكب خارجية تدور حولها.
“تأخذ الأداة بيانات العبور وبعض المدخلات مثل عمق العبور، والفترة، ومعرف TESS، وما إلى ذلك. ثم بناءً على ذلك، تبدأ في تركيب نماذج مختلفة على البيانات وإجراء بعض حسابات الاحتمالية. ثم تقوم أخيرًا بحساب الاحتمالية الإيجابية الكاذبة ( يقول ميستري: “إذا تبين أنها أقل من 1%، فيمكننا التحقق من صحة إشارة العبور هذه باعتبارها عبورًا كوكبيًا”.
وحسبت الأداة الإحصائية أن ثمانية من هذه الأحداث العابرة كانت على الأرجح ناجمة عن فئة من الكواكب الخارجية التي يطلق عليها علماء الفلك “الأرض الفائقة” – وأن ستة منها تقع في المنطقة المعروفة باسم “الكواكب الأساسية”، والتي لها خصائص تساعد علماء الفلك على فهم أفضل. إجمالي عدد سكان الكواكب الخارجية. وهذا يجعلها جذابة للغاية لمزيد من الدراسة.
ما هو الكوكب الأساسي؟
لفهم ما يعنيه علماء الفلك بـ “الكوكب الحجري”، علينا أولاً أن نفهم مفهوم نصف القطر للوادي. يكشف وادي نصف القطر عن ندرة الكواكب التي يتراوح قطرها بين 1.5 و2 نصف قطر أرضي، مع فترات مدارية أقل من 100 يوم في التجمعات المعروفة للكواكب الخارجية التي تدور حول نجوم منخفضة الكتلة وشبيهة بالشمس. يغطي نطاق نصف القطر هذا الكواكب الأرضية الفائقة، وفئة أخرى من الكواكب – الكواكب الفرعية نبتون، وهي كواكب خارجية ذات نصف قطر أصغر من نبتون.
لماذا توجد هذه الندرة؟ تشير بعض النظريات إلى أن هذا قد يكون بسبب فقدان كتلة التبخر الضوئي، حيث يمكن للإشعاع المكثف من نجم موطن أن يزيل الغلاف الجوي للكوكب تدريجيًا مع مرور الوقت. يشير هذا إلى أن الكواكب الموجودة في هذه المنطقة الأساسية يجب أن تكون صخرية في الغالب، لكن الملاحظات لم تؤكد بعد ما إذا كان هذا هو الحال بالفعل.
يوضح ميستري: “لفهم هذا التناقض، نحتاج إلى المزيد والمزيد من كواكب المنطقة الأساسية. وهذا هو السبب الذي يجعل دراسة الكواكب الخارجية التي تم التحقق منها مثيرة للاهتمام”. إضافة المزيد من الكواكب الأساسية إلى كتالوج الكواكب الخارجية لدينا، مع إمكانية إجراء عمليات رصد لاحقة باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، من المفترض أن يساعد علماء الفلك على تحديد التفسير الذي يناسب هذا اللغز بشكل أفضل في بيانات الكواكب الخارجية.
هل يمكن أن تكون إحدى هذه الكواكب العملاقة موطنًا للحياة؟
قصص ذات الصلة:
– تم رصد كوكبين خارجيين من نوع “الأرض الفائقة” في المنطقة الصالحة للسكن لنجم قريب
– ما الذي يجعل الكوكب صالحًا للسكن حقًا؟ قد تكون افتراضاتنا خاطئة
– 10 كواكب خارجية يمكن أن تستضيف حياة غريبة
في حين أن الأرض الفائقة تحمل الاسم “أرضفي عنوانهم، هذا لا يشير بالضرورة إلى إمكاناتهم في منح الحياة. بدلًا من ذلك، من المرجح أن تجد الحياة صعوبة في تثبيت نفسها على أي من الكواكب الأرضية الفائقة التي اكتشفها ميستري وفريقه. والسبب هو قرب هذه الكواكب من نجومها.
“إنهم أقرب إلى نجمهم المضيف من الزئبق انه من الشمس“يقول ميستري. وهذا يعني عادة أنها مقفلة مديًا، حيث يواجه أحد جانبي الكوكب النجم إلى الأبد، بينما يغطى الجانب الآخر بالظلام الأبدي. وبهذا المعنى، فهي إما درجات حرارة حارقة أو متجمدة، ولا يعد أي منهما أمرًا مهمًا بشكل خاص صديقة للحياة.
“لكن من يدري. الكون مليء بالعديد من المفاجآت” ، قال ميستري مازحًا.
أ دراسة الكواكب الأرضية الثمانية الفائقة يمكن العثور عليها على خادم ما قبل الطباعة arXiv، والورقة قيد المراجعة حاليًا في منشورات الجمعية الفلكية الأسترالية.