اكتشاف "أرض خارقة" لعالم مائي

يبدو أن كوكبا خارج المجموعة الشمسية على بعد 100 سنة ضوئية فقط من الأرض، هو أفضل مرشح حتى الآن لعالم محيط مغطى بالمياه.

ويطلق عليه TOI-1452b، وتشير قياسات حجمه وكتلته إلى ملف تعريف كثافة يتوافق مع محيط سائل عالمي. ويعتقد العلماء أن عوالم مثل هذه ممكنة، لكنهم لم يعثروا عليها بعد بشكل قاطع.

وسنحتاج إلى متابعة الملاحظات من تلسكوب جيمس ويب الفضائي لدراسة الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية ولإصدار حكم أكثر ثقة بشأن طبيعة TOI-1452b، لكن النتائج الأولية مثيرة للاهتمام للغاية.

ورقة بحثية نُشرت في مجلة The Astronomical

وكتب فريق من الباحثين بقيادة عالم الفلك تشارلز كاديو، من جامعة مونتريال في كندا في ورقة بحثية نُشرت في مجلة The Astronomical: "تشير هذه الورقة إلى اكتشاف وتوصيف الكوكب الخارجي المعتدل TOI-1452b العابر. إن نتائج النمذجة الداخلية لدينا وحقيقة أن الكوكب يتلقى إشعاعا متواضعا يجعل TOI-1452b مرشحا جيدا لعالم المياه".

ومن السهل معرفة سبب تهرب TOI-1452b من الكشف حتى الآن، على الرغم من قربه النسبي من النظام الشمسي.

وعثر على كوكب خارج المجموعة الشمسية يدور حول أحد الزوجين القريبين من الأقزام الحمراء الصغيرة القاتمة، مفصولة بمسافة 97 وحدة فلكية فقط. وهذا قريب جدا من بعضهما البعض لدرجة أن النجمين يبدوان كواحد.

ومع ذلك، فإن تلسكوب البحث عن الكواكب الخارجية TESS حساس بدرجة كافية لاكتشاف الانخفاضات المنتظمة والباهتة في ضوء النجوم والتي تشير إلى وجود جسم يمر بانتظام بيننا وبين نجمه المضيف؛ تُعرف تلك الممرات عبر النجم بالعبور. وتابع الباحثون ذلك باستخدام أجهزتهم الحساسة للغاية المصممة أيضا لاكتشاف عبور الكواكب الخارجية في مرصد مونت ميغانتيك في كندا.

وكشفت الملاحظات من كلا التلسكوبين أن هناك بالفعل كوكب خارجي يدور حول أحد النجوم في ثنائي TOI-1452.



الكوكب صغير نسبياً يسمى أرضاً فائقة

ومن خلال النظر إلى مقدار الضوء الذي يصدره النجم ومقدار خفته عند مرور كوكب خارج المجموعة الشمسية من الأمام، تمكن الباحثون من التأكد من أن الكوكب الخارجي صغير نسبيا، حيث يصل حجمه إلى 1.672 ضعف حجم الأرض - ما نسميه أرضا فائقة. إنه في مدار 11 يوما مع نجمه، والذي يبدو قريبا جدا منا، مع مدارنا الذي يمتد إلى 365 يوما على مهل نسبيا. ومع ذلك، نظرا لأن النجم بارد وخافت جدا مقارنة بالشمس، فإن هذا يضع الانفجار خارج المجموعة الشمسية في منتصف المنطقة المعتدلة للنجم. وهذا ليس بعيدا عن النجم، في البرد، بحيث يتجمد أي ماء سائل على سطحه، ولا قريب جدا بحيث يتبخر الماء تحت حرارة النجم.

وبعد ذلك، ألقى الباحثون نظرة فاحصة على النجم. وعلى وجه التحديد، درسوا سرعته الشعاعية - الطريقة التي يتحرك بها بسبب تأثير الجاذبية للكواكب الخارجية. وذلك لأن أي جسمين في نظام ما يدوران حول مركز ثقل مشترك - ما يعني أن النجم يتحرك، قليلا فقط، في ترتيب مداره مع TOI-1452b.

وتكشف التغييرات في ضوء النجم عن هذه الحركة، والأفضل من ذلك، تسمح لعلماء الفلك بحساب كتلة الجسم الذي يدور حوله عن طريق تحديد قوة تلك الحركة. لذلك، كانوا قادرين على اشتقاق كتلة قدرها 4.82 مرة من كتلة الأرض لـ TOI-1452b.



وبمجرد أن تحصل على حجم وكتلة جسم ما، يمكنك استنتاج متوسط ​​كثافته. وبالنسبة لـ TOI-1452b، تبلغ هذه الكثافة 5.6 غرام لكل سنتيمتر مكعب، وهذا قريب جدا من كثافة الأرض البالغة 5.5 غرام لكل سنتيمتر مكعب. وقال الباحثون إن كثافة مماثلة لكثافة الأرض، بالنسبة لجسم له كتلة أكبر، تشير إلى أن الجسم يتكون من مادة أخف وزنا.

ومع ذلك، من خلال القياسات التي لدينا فقط، من المستحيل تحديد ما يتكون منه TOI-1452b بالضبط. 

وإذا كان TOI-1452b عالما مائيا، فإن جيمس ويب هو أفضل وسيلة لاكتشافه.

ونُشر البحث في مجلة The Astronomical.

المصدر: ساينس ألرت/ RT