قمر صناعي يكتشف كوكبًا خارجيًا فريدًا بشكل غير متوقع

مصدر:
Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)
ملخص:
اكتشف قمر صناعي للبحث عن الكواكب الخارجية بشكل غير متوقع كوكبًا ثالثًا يمر أمام نجمه أثناء استكشافه لكوكبين معروفين سابقًا حول نفس النجم. سيكشف هذا العبور ، وفقًا للباحثين ، عن تفاصيل مثيرة حول كوكب غريب ليس له مثيل معروف.
يشارك:

قصه كامله
اكتشف ساتل البحث عن الكواكب الخارجية CHEOPS التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ، والذي يشارك فيه معهد الفضاء الفلكي في جزر الكناري (IAC) مع مؤسسات أوروبية أخرى ، بشكل غير متوقع كوكبًا ثالثًا يمر أمام نجمه أثناء استكشافه. اثنين من الكواكب المعروفة سابقا حول نفس النجم. سيكشف هذا العبور ، وفقًا للباحثين ، عن تفاصيل مثيرة حول كوكب غريب “ليس له مثيل معروف”.

هذا الاكتشاف هو أحد النتائج الأولى لـ CHEOPS (التي تميز قمر خارج المجموعة الشمسية) والمرة الأولى التي شوهد فيها كوكب خارج المجموعة الشمسية بفترة تزيد عن 100 يوم يمر عبر نجم لامع بدرجة كافية يمكن رؤيته بالعين المجردة. نُشر هذا الاكتشاف اليوم في مجلة Nature Astronomy.

هذا النجم اللامع المشابه للشمس ، المسمى Nu2 Lupi ، يبعد أكثر بقليل من 50 سنة ضوئية عن الأرض ، في كوكبة الذئبة. في عام 2019 ، اكتشف HARPS (الباحث عن الكوكب ذي السرعة الشعاعية عالية الدقة) التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) في تشيلي ثلاثة كواكب خارجية في هذا النظام (تسمى b و c و d) ذات كتل بين تلك الموجودة في الأرض ونبتون ، ومع المدار. 11.6 و 27.6 و 107.6 يومًا على التوالي. بعد ذلك ، وجد القمر الصناعي TESS التابع لناسا ، المصمم للكشف عن الكواكب العابرة ، أن الكوكبين الداخليين ، b و c ، يعبران Nu2 Lupi ، مما يجعله أحد النجوم الثلاثة الوحيدة بالعين المجردة التي لديها أكثر من كوكب عابر.

“أنظمة العبور مثل Nu2 Lupi لها أهمية كبيرة في فهمنا لكيفية تشكل الكواكب وتطورها ، لأنه يمكننا مقارنة العديد من الكواكب حول نفس النجم الساطع بالتفصيل” ، تشرح ليتيتيا ديلريز ، الباحثة في جامعة لييج (بلجيكا) والمؤلف الأول للمقال.

“كانت فكرتنا هي متابعة الدراسات السابقة لـ Nu2 Lupi ومراقبة الكواكب b و c التي تمر أمام Nu2 Lupi مع CHEOPS ، ولكن أثناء عبور الكوكب c ، شعرنا بالدهشة لرؤية عبور غير متوقع للكوكب d ، وهو أبعد من ذلك. داخل النظام “، تضيف.

تتيح عمليات عبور الكواكب فرصة ثمينة لدراسة غلافها الجوي ومداراتها وأحجامها وتكوينها. يحجب كوكب عابر نسبة ضئيلة ولكن يمكن اكتشافها من ضوء نجمه عندما يمر أمامه ، وكان هذا الانخفاض الصغير في الضوء هو الذي قاد الباحثين إلى اكتشافهم. نظرًا لأن الكواكب الخارجية ذات الفترات الطويلة تدور بعيدًا عن نجومها ، فإن إمكانية اكتشاف كوكب أثناء العبور صغيرة جدًا بالفعل ، مما يجعل الاكتشاف باستخدام CHEOPS مفاجأة حقيقية.

باستخدام التقنيات عالية الدقة لكوكب CHEOPS ، وُجد أن نصف قطره يبلغ 2.5 مرة نصف قطر الأرض ، وتم تأكيد الفترة المدارية حول نجمه التي تزيد قليلاً عن 107 أيام. بالإضافة إلى ذلك ، باستخدام الملاحظات الأرشيفية من التلسكوبات الأرضية ، يمكن تقدير كتلتها بنحو 8.8 مرة من كتلة الأرض.

يقول محمود رضا أوشاغ ، أحد كبار الباحثين في مرحلة ما بعد الدكتوراة: “كمية الإشعاع الصادرة عن النجم الذي يسقط على الكوكب د صغيرة جدًا مقارنة بالعديد من الكواكب الخارجية المعروفة الأخرى. إذا كانت في نظامنا الشمسي ، فإن لوبي دي لن يدور بين عطارد والزهرة” في IAC ، ومؤلف مشارك للورقة. “بالاقتران مع نجمه الأم الساطع ، ومدته المدارية الطويلة ووضعه المثالي للمتابعة ، هذا يعني أن الكوكب d مثير للغاية: إنه كائن استثنائي ، ليس له مثيل معروف ، وسيكون بالتأكيد كائنًا أساسيًا بالنسبة دراسات مستقبلية “.

إن غالبية الكواكب الخارجية العابرة لفترة طويلة والمكتشفة حتى الآن تدور حول نجوم خافتة للغاية بحيث لا تسمح بمتابعة مفصلة ، مما يعني أننا لا نعرف سوى القليل عن خصائصها. ومع ذلك ، فإن Nu2 Lupi ساطع بدرجة كافية ليكون كائنًا جذابًا للتلسكوبات الفضائية القوية الأخرى مثل تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا / وكالة الفضاء الأوروبية ، وتلسكوب جيمس ويب الفضائي المستقبلي ، بالإضافة إلى المراصد الرئيسية على الأرض. تضيف لاتيتيا ديلريز: “نظرًا لخصائصه العامة ومداره ، سيكون الكوكب د هدفًا مناسبًا بشكل استثنائي لدراسة كوكب خارج المجموعة الشمسية بدرجة حرارة جو معتدلة حول نجم مشابه للشمس”.

بدمج البيانات الجديدة من CHEOPS مع بيانات الأرشيف من المراصد الأخرى ، وجد الباحثون أن الكوكب b صخري أساسًا ، بينما يبدو أن الكواكب c و d تحتوي على كميات كبيرة من الماء محاطة بالهيدروجين وغاز الهليوم. في الواقع ، يحتوي الكواكب c و d على كمية من الماء أكثر بكثير من الأرض ، ربع كتلة كل منهما عبارة عن ماء ، مقارنة بأقل من 0.1٪ على الأرض. لكن هذا الماء ليس سائلًا ، إنه جليد عالي الضغط ، أو

بخار الماء بدرجة حرارة عالية.

يوضح Enric Pallé ، الباحث في IAC والمؤلف المشارك لـ المقالة. “يمكننا أيضًا البحث عن الحلقات أو الأقمار داخل نظام Nu2 Lupi ، لأن الدقة الفائقة واستقرار CHEOPS يمكن أن تسمح لنا باكتشاف أجسام قريبة من حجم المريخ.”

تم تصميم CHEOPS لجمع بيانات عالية الدقة للنجوم الفردية المعروفة بإيواء الكواكب ، بدلاً من إجراء مسح أكثر عمومية للكواكب الخارجية المحتملة حول العديد من النجوم. ثبت أن هذا النهج والدقة مفيدان للغاية لفهم أنظمة الكواكب حول النجوم من حولنا.

يقول Enric Pallé: “تُظهر هذه النتائج المثيرة ، مرة أخرى ، الإمكانات الرئيسية لهذا القمر الصناعي”. لن يمنحنا CHEOPS فهمًا أفضل للكواكب الخارجية المعروفة فحسب ، ولكن كما يتضح من هذه النتيجة وغيرها في المرحلة الأولى من المهمة ، سيمكننا من اكتشاف كواكب جديدة والكشف عن أسرارها “.

مصدر القصة:

المواد المقدمة من Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC).