القنابل الضوئية الفريدة

القنابل الضوئية الفريدة من نوعها للكواكب الخارجية دراسة CHEOPS لنظام النجوم القريب

جامعة برن
ملخص:
أثناء دراسة اثنين من الكواكب الخارجية في نظام نجمي قريب ومشرق ، رصد القمر الصناعي CHEOPS بشكل غير متوقع ثالث كوكب معروف للنظام يعبر وجه النجم. يكشف هذا العبور عن تفاصيل مثيرة حول كوكب نادر “ليس له مثيل معروف” ، كما يشير الفريق العلمي.
يشارك:

قصه كامله
أثناء دراسة اثنين من الكواكب الخارجية في نظام نجمي قريب ومشرق ، رصد القمر الصناعي CHEOPS بشكل غير متوقع ثالث كوكب معروف للنظام يعبر وجه النجم. يكشف هذا العبور عن تفاصيل مثيرة حول كوكب نادر “ليس له مثيل معروف” ، كما يشير الفريق العلمي.

القذائف الضوئية – عندما يدخل شيء ما أو شخص ما بشكل غير متوقع في مجال رؤية الكاميرا أثناء التقاط صورة فوتوغرافية – يحدث كل يوم. أحيانًا يكون صديقًا ، وأحيانًا يكون غريبًا أو ربما طائرًا. ومع ذلك ، نادرًا ما يكون كوكبًا بأكمله. ومع ذلك ، هذا بالضبط ما حدث عندما كان التلسكوب الفضائي CHEOPS ، بقيادة سويسرا ، يلتقط صوراً لنظام كوكبي يبعد 50 سنة ضوئية.

كوكب لا مثيل له

يقع نظام الكواكب في كوكبة Lupus (اللاتينية للذئب) ، حول نجم يسمى Nu2 Lupi ، يمكن رؤيته بالعين المجردة (ولكن ليس من سويسرا). في عام 2019 ، أعلن علماء الفلك السويسريون عن اكتشاف ثلاثة كواكب خارجية حول هذا النجم اللامع الشبيه بالشمس. الكواكب الخارجية الثلاثة لها كتل بين تلك الموجودة في الأرض ونبتون (17 مرة من الأرض) وتستغرق 12 و 28 و 107 يومًا لتدور حول نجمها الأم. يقول يان أليبرت ، أستاذ الفيزياء الفلكية في جامعة برن والمؤلف المشارك للدراسة: “ما يجعل هذه الكواكب الخارجية رائعة حقًا هو أنه يمكننا رؤيتها وهي تمر أمام نجمها مباشرة ؛ ويقال إنها” تعبر “. التي تم نشرها في Nature Astronomy. “لقد علمنا بالفعل أنه بالنسبة للكوكبين الداخليين ، مما دفعنا إلى توجيه CHEOPS إلى النظام في المقام الأول. ومع ذلك ، فإن الكوكب الثالث بعيد جدًا عن النجم ، ولم يكن من المتوقع أن يرى أحد عبوره!” يضيف. في الواقع ، كلما كان الكوكب بعيدًا عن نجمه ، قل احتمال عبوره.

لقد أثبت هذا الأمر أنه يغير قواعد اللعبة ، حيث إنها المرة الأولى التي يتم فيها رصد كوكب خارج المجموعة الشمسية بفترة ثورة تزيد عن 100 يوم – وهو ما يتوافق مع مسافة من النجم في مكان ما بين كوكب عطارد والزهرة من الشمس – وهو يمر عبر نجم مشرق بما يكفي ليكون مرئيًا بالعين المجردة.

“نظرًا لفترة طويلة نسبيًا ، فإن كمية الإشعاع النجمي التي تصل إلى الكوكب تعتبر معتدلة مقارنة بالعديد من الكواكب الخارجية المكتشفة الأخرى. فكلما قل الإشعاع الذي يتلقاه كوكب ما ، قل تغيره بمرور الوقت. لذلك ، يمكن أن يكون كوكب ذو فترة طويلة احتفظت بمزيد من المعلومات حول أصلها “، كما يقول ديفيد إهرنريتش ، الأستاذ في جامعة جنيف وعالم البعثة في CHEOPS ، الذي شارك في توقيع الدراسة. لكن حتى الآن ، عثر عدد قليل من علماء الفلك خارج المجموعة الشمسية على نجوم خافتة تدور في مدارات. بمعنى آخر: القليل من ضوءها يصل إلى الأرض وبالتالي يجعل دراستها صعبة. ليس هذه المرة: “نظرًا لأن نجمه المضيف الساطع قريب جدًا منا ، فمن الأسهل دراسته. وهذا يجعله هدفًا ذهبيًا للدراسة المستقبلية بدون معادل معروف” ، يضيف إرينريتش.

مزيد من الرؤى من التلسكوبات الأخرى

كشفت القياسات عالية الدقة لـ CHEOPS أن الكوكب الثالث ، المسمى nu2 Lupi d ، يبلغ حجمه حوالي 2.5 مرة حجم الأرض وحوالي 9 أضعاف كتلته. من خلال الجمع بين هذه القياسات والبيانات الأرشيفية من المراصد الأخرى والنماذج العددية التي طورتها جامعة برن ، تمكنت Laetitia Delrez ، الباحثة الزائرة في جامعة جنيف والمؤلفة الرئيسية للدراسة ، من التوصيف الدقيق لكثافة الكوكب وتكوينه. وجيرانها. يوضح ديلريز: “إن الكوكب الأعمق صخري بشكل أساسي ، بينما يبدو أن الكوكبين الخارجيين محاطان بأغلفة من غازات الهيدروجين والهيليوم التي تحوي كميات كبيرة من الماء”. في الواقع ، كمية من الماء أكبر بكثير مما تمتلكه الأرض: يتكون ربع كتلة كل كوكب من الماء ، مقارنة بأقل من 0.1٪ للأرض. ومع ذلك ، فإن هذه المياه ليست سائلة ، بل تتخذ شكل جليد عالي الضغط أو بخار عالي الحرارة ، مما يجعل الكواكب غير صالحة للسكن. لكن هذه الأفكار يمكن أن تكون البداية فقط.

“الآن بعد أن اكتشفنا أن جميع الكواكب الثلاثة تمر وقياس خصائصها بدقة ، فإن الخطوة التالية هي دراستها بأدوات أكبر وأقوى من CHEOPS ، مثل تلسكوب هابل الفضائي أو تلسكوب جيمس ويب الفضائي الذي سيخلفه. يمكنهم تكشف المزيد من التفاصيل ، مثل تكوين الغلاف الجوي “يقول إهرنريتش. نظرًا لخصائصه الكلية ومدارها ، سيصبح الكوكب د الطفل الملصق للكواكب الخارجية ذات الغلاف الجوي المعتدل درجة الحرارة حول نجم مشابه للشمس.

مصدر القصة:

المواد المقدمة من جامعة برن.