عندما أطلقت وكالة ناسا TESS (القمر الصناعي لمسح الكواكب الخارجية العابرة) في عام 2018 ، كان لديها هدف محدد. بينما وجد سلفها ، مركبة الفضاء كبلر ، آلاف الكواكب الخارجية ، وكان الكثير منها عمالقة غاز ضخمة. تم إرسال TESS إلى الفضاء بوعد: للعثور على كواكب أصغر حجمًا تشبه في حجمها الأرض ونبتون ، تدور حول النجوم المستقرة دون اشتعال الكثير. يأمل علماء الفلك أن تحدد هذه القيود المزيد من الكواكب الخارجية التي يمكن أن تكون صالحة للسكن.
مع هذا الاكتشاف لثلاثة كواكب خارجية جديدة ، تيس تيس بوعدها.
الكواكب الخارجية الثلاثة الجديدة ليست ما اعتدنا عليه. خلال مهمة مركبة الفضاء كبلر ، اعتدنا على اكتشافات الكواكب الخارجية. لكن الكواكب كانت في الغالب أكبر من الأرض ، وكان الكثير منها عمالقة غاز ، وكوكب المشتري الساخن وما شابه. لكن هذه الثلاثة الجديدة مختلفة: واحد أكبر قليلاً من الأرض ، والآخران يبلغ حجمهما ضعف حجم نبتون ، وهو صغير من حيث الكواكب الخارجية.
تدور جميع النجوم الثلاثة حول نجم خافت وبارد يسمى TOI (TESS Object of Interest) 270 ، على بعد حوالي 73 سنة ضوئية في كوكبة Pictor. TOI 270 هو نجم قزم من النوع M أصغر بحوالي 40٪ من شمسنا من حيث الكتلة والحجم. كما أنها أكثر برودة بمقدار الثلث من الشمس. الكواكب الثلاثة معتدلة من حيث الكواكب ، لكن الكواكب لا تزال ساخنة جدًا مقارنة بالأرض ، لأنها قريبة من نجمها.
تسمى الكواكب الثلاثة TOI 270 ب ، ج ، د ، من الأعمق إلى الكوكب الأبعد ، بعد الاتفاقية.
من المحتمل أن TOI 270 b هو عالم صخري مثل الأرض ، ولكنه أكبر بحوالي 25٪. يستغرق 3.4 أيام فقط لتدور نجمها ، على مسافة 0.03 AU ، حوالي 13 مرة أقرب من نجمها من عطارد إلى الشمس. يعتقد فريق TESS أنه أكبر بحوالي 1.9 مرة من الأرض.
لسوء الحظ ، 270 ب حار جدا. ليست ساخنة مثل العديد من كوكب المشتري الساخن الذي اكتشفه كيبلر ، لكنها لا تزال ساخنة جدًا للحياة كما نعرفها. درجة حرارة التوازن - درجة الحرارة قبل أي تأثيرات جوية - هي 254 درجة مئوية (490 فهرنهايت) كما أنها مقفلة بشكل مائل إلى النجم.
يسمى الكوكب الأوسط TOI 270 c ، وأكبر 2.4 مرة من الأرض. يدور حول النجم كل 5.7 أيام. الكوكب الأبعد ، 270 د ، أكبر 2.1 مرة من الأرض ويدور النجم كل 11.4 يومًا. يطلقون على هذين الكوكبين "نبتون صغير" لأنهما يتألفان في الغالب من الغاز ، ويبلغ حجمهما نصف حجم نبتون. كلاهما مقيدان بشكل مرتب إلى نجمهما أيضًا.
الكوكب الخارجي له أهمية خاصة بالنسبة للعلماء لأنه الكوكب الأكثر اعتدالًا من الثلاثة. تبلغ درجة حرارة توازن TOI 270 d حوالي 66 درجة مئوية (150 فهرنهايت) لا تزال ساخنة جدًا من حيث الأرض ، ولكنها معتدلة بما يكفي لتكون نادرة للكواكب الخارجية.
نُشرت الورقة الجديدة التي تحدد هذه النتائج في مجلة Nature Astronomy. تحمل الورقة عنوان "الأرض الفائقة واثنان من نبتون الفرعية يعبران القزم M الهادئ والهادئ TOI-270."
قال كبير الباحثين ماكسيميليان غونتر ، وهو أحد الباحثين في برنامج توريس ما بعد الدكتوراه: "هذا النظام هو بالضبط ما تم تصميم TESS للعثور عليه - كواكب صغيرة ومعتدلة تمر أو تمر أمام نجم مضيف غير نشط ، واحد يفتقر إلى النشاط النجمي المفرط ، مثل الشعلات". زميل في معهد كافلي لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (KIT) للفيزياء الفلكية وأبحاث الفضاء في كامبريدج. "هذا النجم هادئ وقريب جدًا منّا ، وبالتالي أكثر إشراقًا من النجوم المضيفة للأنظمة المماثلة. مع ملاحظات المتابعة الممتدة ، سنتمكن قريبًا من تحديد تركيبة هذه العوالم ، وتحديد ما إذا كانت الأجواء موجودة وما هي الغازات التي تحتوي عليها ، والمزيد.
هذه النتائج مثيرة للاهتمام لأن نظامنا الشمسي لا يحتوي على أي شيء مثل نبتون الصغيرة أو نبتون الفرعية. في الواقع ، الكواكب التي يتراوح حجمها بين 1.5 و 2 ضعف حجم الأرض نادرة جدًا في عدد الكواكب الخارجية أيضًا ، على حد علمنا.
قال المؤلف المشارك فران بوزويلوس ، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة لييج في بلجيكا: "إن أحد الجوانب المثيرة للاهتمام في هذا النظام هو أن كواكبه تقع في فجوة راسخة في أحجام الكواكب المعروفة". "من غير المألوف أن يكون حجم الكواكب ما بين 1.5 ومرتين من حجم الأرض لأسباب تتعلق على الأرجح بالطريقة التي تتكون بها الكواكب ، ولكن لا يزال هذا موضوعًا مثيرًا للجدل. TOI 270 هو معمل ممتاز لدراسة هوامش هذه الفجوة وسوف يساعدنا على فهم أفضل لكيفية تطور وتطور أنظمة الكواكب. "
كان الفلكيون يأملون في أن يجد TESS هذه الأنواع من الكواكب حتى تتمكن التلسكوبات الأخرى من متابعة الملاحظات. على وجه الخصوص ، سيكون تلسكوب جيمس ويب الفضائي قادرًا على تحديد الأجواء لبعض هذه الكواكب.
قالت أدينا فاينستاين ، طالبة الدكتوراه في جامعة شيكاغو ، "إن TOI 270 تقع في مكان مثالي في السماء لدراسة أجواء كواكبها الخارجية مع تلسكوب جيمس ويب الفضائي المستقبلي التابع لناسا". "ستتم ملاحظته من قبل Webb لأكثر من نصف عام ، مما قد يسمح بإجراء دراسات مقارنة مثيرة للاهتمام حقًا بين أجواء TOI 270 c و d"
يعتقد الفريق الذي يقف وراء هذه النتائج أنه على الرغم من أن هذه النتائج مثيرة ، إلا أن هناك المزيد لهذا النظام الشمسي. ملاحظة إضافية قد تكشف عن الكواكب الأخرى. ربما ، هناك كوكب صخري آخر بعيدًا عن النجم أكثر من TOI 270 d. إذا كان الأمر كذلك ، فقد يكون أكثر اعتدالا. وإذا كان يحتوي على قلب صخري وجو ، فيمكن أن يحتوي على ماء سائل على سطحه.
هذه أوقات مثيرة في أبحاث الكواكب الخارجية. مع مثل هذه النتائج ، ومع ظهور جيمس ويب على الإنترنت في نهاية المطاف ، فإن فهمنا لمجموعة الكواكب الخارجية سوف ينمو بسرعة فائقة.
أكثر:
- بيان صحفي: TESS Mission تحرز "خدعة هات" مع 3 عوالم جديدة
- ورقة بحثية: أرض خارقة واثنان من نبتون الفرعية يعبران القزم M الهادئ والهادئ TOI-270
- تاس ناسا
- مجلة الفضاء: كم عدد الكواكب التي سيجدها تيس؟
- مجلة الفضاء: الآن بعد أن أصبحت TESS عاملة ، يقدر الفلكيون أنها ستعثر على 14000 كوكب. 10 يمكن أن تكون عوالم تشبه الأرض في منطقة مسكونة بنجمة تشبه الشمس
