تخيل لو أن نبتون كان على بعد مليون ميل فقط من الأرض. يجتمع كوكب ثنائي تم العثور عليه حديثًا يدور حول نجم شبيه بالشمس في مكان قريب جدًا ، والغريب أن الكواكب متقاربة تمامًا: واحد هو كوكب صخري 1.5 مرة حجم الأرض ويزن 4.5 أضعاف والآخر كوكب غازي 3.7 أضعاف حجم الأرض ويزن 8 أضعاف حجم الأرض.
قال إريك أغول من جامعة واشنطن ، المؤلف المشارك لورقة جديدة تحدد اكتشاف نظام النجوم هذا المثير للاهتمام من قبل مركبة الفضاء كيبلر: "إنهما أقرب إلى بعضهما من أي نظام كوكبي وجدناه". "الكوكب الأكبر يدفع الكوكب الأصغر حوله أكثر ، لذا كان من الصعب العثور على الكوكب الأصغر."
يُعرف النجم باسم Kepler-36 ، وهو أقدم ببضعة مليارات من السنين من شمسنا ، وفي هذا الوقت من المعروف أنه يحتوي على كوكبين فقط.
يدور العالم الصخري الداخلي ، كبلر -36 ب ، كل 14 يومًا تقريبًا على مسافة أقل من 11 مليون ميل ، في حين يدور كوكب الغاز الخارجي "نبتون الحار" مرة واحدة كل 16 يومًا على مسافة 12 مليون ميل.
يواجه الكوكبان اقترانًا كل 97 يومًا في المتوسط. في ذلك الوقت ، يتم فصلهم بأقل من 5 مسافات بين الأرض والقمر. نظرًا لأن Kepler-36c أكبر بكثير من القمر ، فإنه يقدم عرضًا رائعًا في سماء جاره. ولاحظ الفريق العلمي أن أصغر Kepler-36b سيظهر حول حجم القمر عند عرضها من Kepler-36c).
لكن أجول قال إن توقيت مداراتها يعني أنها لن تصطدم أبدًا. ومع ذلك ، فإن لقاءات قريبة من هذا النوع ستسبب مد جاذبية هائلة تضغط وتمدد كلا الكوكبين.
تم رصد الكوكب الأكبر في الأصل من بيانات من مركبة الفضاء Kepler التابعة لوكالة ناسا ، والتي تستخدم مقياس ضوئي لقياس الضوء من الأجرام السماوية البعيدة ويمكنها اكتشاف كوكب عندما يمر أو يمر أمام النجم الأصلي ، ويقلل منه لفترة وجيزة الضوء القادم منه. .
أراد الفريق محاولة العثور على كوكب ثانٍ في نظام كان معروفًا فيه بالفعل أنه يوجد كوكب واحد. اقترح أجول تطبيق خوارزمية تسمى كشف النبض شبه الدوري لفحص البيانات من كيبلر.
كشفت البيانات عن تعتيم طفيف للضوء القادم من Kepler-36a كل 16 يومًا ، وهي المدة الزمنية التي تستغرقها Kepler-36c الأكبر لتدور حول نجمها. يدور Kepler-36b حول النجم سبع مرات لكل ست مدارات من 36c ، ولكن لم يتم اكتشافه في البداية بسبب صغر حجمه والتدافع الجاذبي من قبل رفيقه المداري. ولكن عندما تم تطبيق الخوارزمية على البيانات ، كانت الإشارة واضحة.
"إذا نظرت إلى نمط وقت العبور لكوكب كبير ونمط وقت العبور لكوكب أصغر ، فهي صور مرآة لبعضها البعض ،" قال أغول.
حقيقة أن الكوكبين قريبان جدًا من بعضهما البعض ويظهران أنماطًا مدارية محددة سمحت للعلماء بعمل تقديرات دقيقة إلى حد ما لخصائص كل كوكب ، بناءً على آثار الجاذبية على بعضهم البعض والتغيرات الناتجة في المدارات. وقال الباحثون حتى الآن ، هذا هو أفضل نظام يتميز بالكواكب الصغيرة.
من حساباتهم ، يقدر الفريق أن الكوكب الأصغر يحتوي على 30 في المائة من الحديد ، وأقل من 1 في المائة من الهيدروجين والهليوم في الغلاف الجوي ، وربما لا يزيد عن 15 في المائة من الماء. من ناحية أخرى ، من المحتمل أن يحتوي الكوكب الأكبر على قلب صخري محاط بكمية كبيرة من الهيدروجين والهليوم في الغلاف الجوي.
تختلف كثافة الكواكب بعامل ثمانية لكن مداراتها تختلف بنسبة 10 في المائة فقط. إن الاختلافات الكبيرة في التكوين والقرب من الاثنين أمر واضح تمامًا ، حيث لا تتنبأ النماذج الحالية لتكوين الكوكب بذلك. لكن الفريق يتساءل عما إذا كان هناك المزيد من هذه الأنظمة.
قال المؤلف المشارك جوش كارتر ، زميل هابل في مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA): "وجدنا هذا في نظرة سريعة أولى". "نحن الآن نقوم بتمشيط بيانات كيبلر في محاولة للعثور على المزيد".
عنوان الصورة الرصاص: تصور هذه الصورة ، التي تم تكييفها بواسطة إريك أغول من UW ، الرأي الذي قد يكون لدى المرء من ارتفاع Kepler-36c (الذي يمثله صورة NASA لنبتون) إذا تم وضع سياتل (التي تظهر في صورة أفق بواسطة فرانك ملكيور ، frankacaba.com) على سطح كبلر -36 ب.
شرح الصورة الثانية: في مفهوم هذا الفنان ، "نبتون الحار" المعروف باسم Kepler-36c يلوح في سماء جاره ، العالم الصخري Kepler-36b. وكرر الكوكبان لقاءات قريبة ، ويواجهان الاقتران كل 97 يومًا في المتوسط. تثير مثل هذه المقاربات الوثيقة المد الجاذبية الهائلة التي تضغط وتمدد كلا الكوكبين ، مما قد يعزز البراكين النشطة في Kepler-36b.
الائتمان: David A. Aguilar (CfA)
المصادر: CfA ، جامعة واشنطن
