يتزايد عدد الاكتشافات المؤكدة للكواكب الخارجية يوميًا تقريبًا.
تم التعرف على معظم هذه الكواكب، والتي يزيد عددها قليلاً عن 5500، بواسطة تلسكوب كيبلر الفضائي. ولكن في السنوات القليلة الماضية، القمر الصناعي العابر لمسح الكواكب الخارجية التابع لناسا (تيس) يضيف باستمرار عوالم غريبة جديدة إلى كتالوج الكواكب المتنامي للكون.
استخدام طريقة إحصائية لتمشيط كميات كبيرة من البيانات الخاصة بـ TESS سماء الليل، مجموعة من العلماء بقيادة برياشكومار ميستري، دكتوراه. أبلغ طالب من جامعة نيو ساوث ويلز عن اكتشاف محتمل لثمانية كواكب خارجية جديدة. علاوة على ذلك، يعتبر كل كوكب من هذه الكواكب “الأرض الفائقة،” فصل كوكب خارجي وهو أكبر من الأرض ولكنه أصغر من نبتون، وفقا لوكالة ناسا.
حتى الآن، أكد TESS وجود ما يقرب من 400 كوكب خارج المجموعة الشمسية، مع وجود 6977 كوكبًا آخر في انتظار التأكيد. ال الأقمار الصناعية يلاحظ في مكان قريب النجوم، في انتظار الانخفاضات أو التقلبات في سطوع النجوم. تشير مثل هذه الانخفاضات لعلماء الفلك إلى أن شيئًا ما قد مر بيننا وبين النجم، وأن شيئًا ما قد يكون كوكبًا خارجيًا جديدًا.
وقال ميستري لموقع Space.com: “إذا جاءت هذه الحركة المدارية بيننا وبين نجم، فسوف نلاحظ انخفاضًا في سطوع ذلك النجم المرصود. وهذا ما نسميه العبور”.
استخدم ميستري وفريقه مشروع التحقق من صحة عبور الكواكب الخارجية باستخدام الأدوات الإحصائية (VaTEST) لتحديد الحالات الشاذة، والتي يمكن أن تشير إلى وجود كواكب خارجية، في بيانات TESS.
لماذا نحتاج إلى الأدوات الإحصائية؟
لا يقتصر الأمر على أن هذه الانخفاضات ناتجة عن عبور الكواكب الخارجية. مثل هذه النتائج الإيجابية الكاذبة، والتي قد تتضمن نجمًا يدور حول نجم آخر (نظام ثنائي)، أو مصدر في الخلفية، يمكن أن تولد إشارة تشبه العبور.
يوضح ميستري أن طريقة العبور لا يمكنها سوى توفير نصف قطر الجسم الذي يدور حوله. ماذا لو كان نجم بحجم الكوكب، مثل البني أو القزم الأحمر هو في المدار؟ عادة ما يحسب علماء الفلك كتلة الجسم العابر باستخدام طريقة تسمى السرعة الشعاعية (RV)، حيث يمارس الجسم المداري قوة جذب على نجمه الأم. يؤدي هذا إلى رقص النجم أو “تمايله” قليلاً.
ومع ذلك، للكشف عن إشارة RV، قد يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لمراقبة نجم واحد فقط، خاصة إذا كان الكوكب الخارجي لديه فترة مدارية طويلة – الوقت والموارد التي لم يكن لدى الباحثين.
ومع ذلك، زودت VaTEST ميستري وفريقه بطريقة أخرى للتأكد مما إذا كانت أحداث العبور هذه هي في الواقع نتيجة لكواكب خارجية تدور حولها.
“تأخذ الأداة بيانات العبور وبعض المدخلات مثل عمق العبور، والفترة، ومعرف TESS، وما إلى ذلك. ثم بناءً على ذلك، تبدأ في ملاءمة نماذج مختلفة للبيانات وإجراء بعض حسابات الاحتمالية. ثم تقوم أخيرًا بحساب الاحتمال الإيجابي الخاطئ (FPP) يقول ميستري: “إذا تبين أنها أقل من 1%، فيمكننا تأكيد إشارة العبور هذه على أنها عبور كوكبي”.
وحسبت الأداة الإحصائية أن ثمانية من أحداث العبور هذه من المحتمل أن تكون ناجمة عن فئة من الكواكب الخارجية التي يطلق عليها علماء الفلك “الأرض الفائقة” – وأن ستة منها تقع في منطقة تعرف باسم “الكواكب الأساسية”، والتي لها خصائص تساعد علماء الفلك. فهم إجمالي عدد الكواكب الخارجية بشكل أفضل. وهذا يجعلها جذابة للغاية لمزيد من الدراسة.
ما هو الكوكب الرئيسي؟
لفهم ما يعنيه علماء الفلك بـ “الكوكب الرئيسي”، نحتاج أولاً إلى فهم مفهوم الوادي نصف القطر. يكشف وادي نصف القطر عن ندرة الكواكب التي يتراوح قطرها بين 1.5 و2 نصف قطر أرضي، مع فترات مدارية تقل عن 100 يوم في التجمعات المعروفة للكواكب الخارجية التي تدور حول نجوم منخفضة الكتلة تشبه الشمس. يغطي هذا النطاق من أنصاف الأقطار الكواكب الأرضية الفائقة وفئة أخرى من الكواكب – الكواكب الفرعية نبتون، وهي كواكب خارجية نصف قطرها أصغر من نبتون.
لماذا توجد هذه الندرة؟ تشير بعض النظريات إلى أن هذا قد يكون ناجمًا عن فقدان الكتلة من خلال التبخر الضوئي، حيث يمكن للإشعاع المكثف من النجم الأم إزالة الغلاف الجوي للكوكب تدريجيًا مع مرور الوقت. يشير هذا إلى أن الكواكب الموجودة في هذه المنطقة الرئيسية يجب أن تكون صخرية في الغالب، لكن الملاحظات لم تؤكد بعد ما إذا كان هذا هو الحال بالفعل.
يشرح ميستري: “لفهم هذا التناقض، نحتاج إلى المزيد والمزيد من الكواكب في المناطق الرئيسية. ولهذا السبب فإن دراسة الكواكب الخارجية المؤكدة لدينا مثيرة للاهتمام”. إضافة المزيد من الكواكب الرئيسية إلى كتالوج الكواكب الخارجية لدينا، مع إمكانية متابعة عمليات الرصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، من المفترض أن يساعد علماء الفلك على تحديد التفسير الذي يناسب هذا اللغز بشكل أفضل في بيانات الكواكب الخارجية.
هل يمكن أن يكون أحد هذه الكواكب العملاقة موطنًا للحياة؟
قصص ذات الصلة:
— تم رصد كوكبين خارجيين من نوع “الأرض الفائقة” في المنطقة الصالحة للسكن لنجم قريب
— ما الذي يجعل الكوكب صالحًا للسكن حقًا؟ قد تكون افتراضاتنا خاطئة
— 10 كواكب خارجية يمكن أن تستضيف حياة غريبة
في حين أن الأرض الفائقة تحمل الاسم “أرض“في عنوانهم، هذا لا يعني بالضرورة…