اكتشف علماء الفلك كوكبًا خارجيًا ساخنًا مائيًا مُقدَّرًا له أن يبتلعه نجمه
اكتشف علماء الفلك كوكبًا خارجيًا ساخنًا مائيًا مُقدَّرًا له أن يبتلعه نجمه
اكتشف علماء الفلك عالماً محيطياً جديداً خارج المجموعة الشمسية يدور على مسافة قريبة جداً من نجمه الأم. وهذا يعني أن هذا الكوكب الخارجي، أو "الكوكب خارج المجموعة الشمسية"، يواجه تحديات كبيرة، حرفياً ومجازياً.
يدور الكوكب الخارجي حول النجم HD 176071، الذي يبعد حوالي 335 سنة ضوئية، ويبلغ حجمه حوالي ضعفين ونصف حجم الأرض، لكن كتلته تبلغ حوالي ثمانية أضعاف ونصف كتلة كوكبنا. يشير هذا إلى أن حوالي 50% من هذا الكوكب يتكون من الماء. وبمسافة تقل قليلاً عن 1.5 مليون ميل (حوالي 1.6% من المسافة بين الأرض والشمس) وسنة لا تتجاوز 14 ساعة، يُعدّ HD 176071 b مثالاً نادراً على "عالم الماء الساخن".
"صحراء نبتون" مصطلح يصف ندرة الكواكب بحجم نبتون التي تدور على مقربة شديدة من نجومها. يُعتقد أن السبب في ذلك هو أن الإشعاع النجمي المكثف يُجرّد الكواكب من طبقاتها الغازية، مما يؤدي إلى انكماشها. مع ذلك، يبدو أن الكوكب HD 176071 b يُخالف هذا التفسير، إذ يمتلك هذا الكوكب المائي غلافًا جويًا ديناميكيًا بشكلٍ مُثير للدهشة، لم يُجرّد من غلافه الجوي.
"بمقارنة البيانات التاريخية من تلسكوب كيبلر الفضائي مع ملاحظات TESS (قمر المسح العابر للكواكب الخارجية) الجديدة بعد ست سنوات، لاحظنا تحولًا غير متوقع في طور تعديل الضوء المنعكس"، هذا ما قاله الباحث الرئيسي سيلفان ن. بريتون من المعهد الوطني الإيطالي للفيزياء الفلكية (INAF) في بيان.
إن اكتشاف كوكب خارجي محيطي في البداية أمر مميز للغاية أيضاً.
تم رصد 6000 كوكب، بالإضافة إلى آلاف الكواكب الأخرى خارج المجموعة الشمسية التي تنتظر التأكيد. وقد اكتُشفت الغالبية العظمى منها عندما مرت أمام نجمها المضيف، مما تسبب في انخفاض طفيف في ضوء النجوم الواصل إلينا من ذلك الجرم النجمي، وذلك فيما يُعرف بطريقة العبور في اكتشاف الكواكب الخارجية.
لذا، تتطلب طريقة العبور مرور الكوكب بين نجمه والأرض. وكما تتخيل، يُعدّ هذا ترتيبًا مثاليًا لعلماء الفلك لاكتشاف كواكب جديدة. فمعظم الكواكب المعروفة في مجرة درب التبانة لا تفعل ذلك.
قال بريتون: "إن الغالبية العظمى من الكواكب في الكون لا تعبر أمام نجمها من منظور الأرض، مما يجعلها غير مرئية عملياً".
إن HD 176071 b هو عالم من هذا القبيل، مع هذا العائق الهندسي، لذلك كان على بريتون وزملائه أن يكونوا بارعين لاكتشاف هذا العالم المائي.
استخدم الفريق ضوء النجم الأم للكوكب HD 176071 b لاكتشاف الكوكب الخارجي، لكنهم ركزوا بدلاً من ذلك على رصد التغيرات الطفيفة في سطوعه الناتجة عن انعكاس ضوء هذا النجم عنه. الكوكب HD 176071 b مقيد مدّيًا، أي أن له جانبًا مواجهًا لنجمه بشكل دائم، وجانبًا مواجهًا للفضاء بشكل دائم أيضًا. وتنتج هذه التغيرات في السطوع عن كون الجانب المواجه لنا من الكوكب أحيانًا مواجهًا لنا، بينما ترصد أجهزتنا جانبه المواجه لنا في أحيان أخرى.
"بفضل مجموعة البيانات التي تم الحصول عليها باستخدام أداة HARPS-N على تلسكوب غاليليو الوطني، تمكنا من التغلب على هذه العقبة الهندسية: من خلال قياس كيفية تغير الضوء المنعكس من الكوكب بدقة متناهية طوال رحلته المدارية، لا يمكننا فقط اكتشاف هذه العوالم المراوغة، ولكن أيضًا البدء في تحديد خصائص بنيتها وغلافها الجوي، مما يفتح نافذة أساسية على مجموعات الكواكب التي كانت في السابق شبه مستحيلة الوصول إليها"، قال بريتون.
يُظهر اكتشاف الكوكب HD 176071 b أن التقنيات الفلكية الحالية متطورة بما يكفي لرسم خصائص الغلاف الجوي والبنية الداخلية لعوالم خارج المجموعة الشمسية. وهذا يُعدّ دفعةً قويةً لاكتشاف عوالم لا تمر بين الأرض ونجمها المضيف.
نُشر بحث الفريق يوم الثلاثاء (25 أغسطس) في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.
