تم تحديد معظم الكواكب الخارجية التي اكتشفناها من خلال عمليات مسح كبيرة مثل مهمة كبلر أو مهمة عبور قمر صناعي لمسح الكواكب الخارجية (تيس). في حين أن هذه المشاريع رائعة في اكتشاف النجوم التي تستضيف الكواكب ، إلا أنها تخبرنا في الغالب أن الكواكب موجودة هناك. يتطلب فهم النظام الشمسي الخارجي وكواكبه عدة ملاحظات متابعة – ووقت التلسكوب الذي يصاحبها. هنا ، نجاح هائل من الاستطلاعات أعطانا الكثير لملاحظته مما يمكننا الوصول إليه بسهولة.
لكن يمكن أن توفر عمليات المتابعة معلومات مهمة ، كما أوضحت دراسة صدرت هذا الأسبوع. في ذلك ، وصف الباحثون ملاحظات لنظام ثلاثي الكواكب اكتشفه TESS. باستخدام الملاحظات الإضافية ، وجد الباحثون أنه من المحتمل أن يكون هناك كوكبان آخران لم يتمكن TESS من رؤيته وأن أحدهما رصده هو أقل الكواكب الخارجية الضخمة التي تم وصفها حتى الآن.
المتابعة
يسمى النظام L 98-59 ، وله خاصيتان تجعله مرشحًا رائعًا لمتابعة الملاحظات. ميزة واحدة هي أنها قريبة إلى حد ما ، على الأقل من منظور المجرات ، على بعد 35 سنة ضوئية فقط من الأرض. إنه موجود أيضًا حيث سيقضي الكثير من الوقت في مجال رؤية تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، إذا نجحت هذه المهمة في الوصول إلى مدارها التشغيلي. وهذا يعني أنه سيكون من الملائم نسبيًا الحصول على صور كافية لدراسة الغلاف الجوي لكواكب النظام.
يكتشف TESS الكواكب من خلال مراقبة انخفاض الضوء الذي يحدث عندما تمر الكواكب بين نجمها المضيف والأرض. لذلك تابع آخرون هذه الدراسة بملاحظات تستخدم قياسات السرعة الشعاعية ، والتي تراقب التحولات في ضوء النجم التي تحدث عندما تسحبه جاذبية الكواكب في اتجاهات مختلفة. يمكن أن تعطينا السرعة الشعاعية الكتلة المحتملة للكوكب ؛ جنبًا إلى جنب مع حجم الكوكب الذي توفره TESS ، يمكن أن يخبرنا هذا عن كثافته وبالتالي يقدم تلميحات حول تكوينه.
لسوء الحظ ، لم يكن هناك وقت كافٍ للتلسكوب لتضييق نطاق عدم اليقين كثيرًا. تقدم الورقة الجديدة العديد من الملاحظات الإضافية التي تم إجراؤها باستخدام أداة متصلة بالتلسكوب الكبير جدًا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي.
تتمثل الوسيلة القياسية لتحليل هذا النوع من البيانات في تحديد أقوى إشارة دورية يسببها كوكب ما وإزالتها من البيانات ، ثم الاستمرار في القيام بذلك حتى نفاد الإشارات ذات الدلالة الإحصائية. من المثير للاهتمام ، أنه عندما وصل هذا التحليل إلى النقطة التي تمت فيها إزالة الكواكب الثلاثة التي حددها TESS ، لا تزال هناك إشارات متبقية. أشارت الإشارات إلى الوجود الواضح لكوكب رابع – واحتمال وجود كوكب خامس (كانت النماذج ذات الأربعة وخمسة كواكب متوافقة بشكل متساوٍ مع البيانات).
ماذا يوجد في L 98-59؟
أحد الأشياء الواضحة التي يجب فحصها هو معرفة ما إذا كانت الكواكب الأخرى واضحة ، ولكن لم يتم التعرف على إشاراتها. للتحقق من ذلك ، اعتمد الباحثون على برنامج يسمى (وأنا لا يختلق هذا) cAlculatioN أو BATMAN. لكن في بيانات العبور ، الكواكب ليست موجودة.
هذه ليست مشكلة كبيرة. تعتمد عمليات العبور على محاذاة دقيقة للنظام الخارجي ، حيث تدور الكواكب في مستوى يتقاطع مع الأرض. إذا لم يكن كل كوكب يدور على وجه التحديد داخل هذا المستوى ، فقد لا ينتقل من منظور الأرض. ومع ذلك ، فهذا يعني أننا إما بحاجة إلى بيانات إضافية أو تحليل دقيق للبحث عن تفاعلات الجاذبية بين الكواكب ، والتي يمكن أن تؤثر على توقيت عبورها.
إذا كان الكوكب الخامس موجودًا ، فإن كتلته تبلغ ضعفين ونصف ضعف كتلة الأرض ، لذا فمن المحتمل أن يكون كوكبًا صخريًا. سيكون أيضًا في منتصف المنطقة الصالحة للسكن من L 98-59 ، حيث يمكن أن توجد المياه السائلة على سطح الكوكب. نظرًا لأن L 98-59 هو نجم صغير خافت ، فإن المنطقة الصالحة للسكن قريبة جدًا بحيث يستغرق الكوكب 23 يومًا فقط لإكمال مداره.
نظرًا لأن اكتشاف السرعة الشعاعية يخبرنا بكتلة الكوكب وأن مشاهدة عبور الكوكب يعطينا حجمه ، فنحن نعرف الآن كثافة الكواكب الثلاثة التي تم اكتشافها بكلتا الطريقتين. اثنان أقل كثافة إلى حد ما من الأرض ، مما يشير إلى أنهما متشابهان في الهيكل ، باستثناء وجود قلب حديدي أصغر. على النقيض من ذلك ، فإن الثلث هو حوالي نصف كثافة الأرض فقط ، مما يشير إلى أنه يمكن أن يصل إلى 30 في المائة من المياه – عالم محيطي.
الاكتشاف الآخر المذهل هو كتلة أحد الكواكب الشبيهة بالأرض. إنها أقل من نصف كتلة الأرض ، مما يجعل الكوكب أكبر بكثير من كوكب عطارد والمريخ ولكن أقل من نصف كتلة كوكب الزهرة. وبالتالي فهو أصغر كوكب خارج المجموعة الشمسية تم اكتشافه حتى الآن. استنادًا إلى النظام الشمسي ، نتوقع وجود عدد كبير من الكواكب بهذا الحجم أو أصغر ، لذلك من المشجع أننا نكتشفها أخيرًا.
في هذه المرحلة ، هناك الآلاف من الكواكب المرشحة التي لم نقم بفحصها. يمكن أن تنتظرنا الكثير من المفاجآت المماثلة. في غضون ذلك ، ستستمر استطلاعات الرأي مثل TESS في الإضافة إلى قائمة العناصر التي نحتاج إلى التحقق منها بعناية أكبر.
علم الفلك والفيزياء الفلكية، 2021. DOI: غير متوفر بعد.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”
