لقد حقق مرصد كيبلر الفضائي بعض الاكتشافات المثيرة للاهتمام منذ أن بدأ مهمته في مارس 2009. جميع ما قيل ، كشفت بعثات كيبلر و K2 ما مجموعه 5،106 مرشحًا كوكبيًا ، وأكدت وجود 2493 كوكبًا.
أحد أحدث الاكتشافات التي تم إجراؤها باستخدام Kepler هو EPIC 228813918 b ، وهو كوكب أرضي (أي صخري) يدور حول نجم قزم أحمر على بعد 264 إلى 355 سنة ضوئية من الأرض. يثير هذا الاكتشاف بعض الأسئلة المثيرة للاهتمام ، حيث إنها المرة الثانية التي يتم فيها العثور على كوكب ذي فترة مدارية قصيرة جدًا - يكمل مدارًا واحدًا في 4 ساعات و 20 دقيقة فقط - يدور حول نجم قزم أحمر.
تم إجراء الدراسة ، التي تم نشرها مؤخرًا عبر الإنترنت ، من قبل فريق دولي من العلماء الذين ينتمون إلى مؤسسات تتراوح من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ، ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech) ، ومعهد طوكيو للتكنولوجيا ، والمعهد الفيزياء الفلكية في جزر الكناري (IAC) للمراصد والجامعات من جميع أنحاء العالم.
كما أشار الفريق في دراستهم ، تم الكشف عن هذا الكوكب الخارجي بفضل البيانات التي تم جمعها بواسطة العديد من الأدوات. وشمل ذلك بيانات طيفية من تلسكوب سوبارو بطول 8.2 م وتلسكوب كيك الأول بطول 10 م (وكلاهما موجود في مونا كيا ، هاواي) ومرصد الشمال البصري (NOT) في مرصد Roque de los Muchachos في لا بالما ، إسبانيا.
تم دمج هذا مع تصوير بقع من تلسكوب WIYN بطول 3.5 متر في مرصد Kitt Peak الوطني في أريزونا ، وقياس الضوء من مهمة K2 التابعة لناسا ، ومعلومات أرشيفية للنجم الذي يعود لأكثر من 60 عامًا. بعد القضاء على أي تفسيرات أخرى محتملة - مثل كسوف ثنائي (EB) - لم يؤكدوا فقط الفترة المدارية للكوكب ، ولكن أيضًا فرضوا قيودًا على كتلته وحجمه. كما كتبوا:
"باستخدام مجموعة من الصور الأرشيفية وتصوير AO وقياسات RV ونمذجة منحنى الضوء ، نظهر أنه لا يوجد سيناريو ثنائي كسوف معقول يمكن أن يفسر منحنى ضوء K2 ، وبالتالي يؤكد الطبيعة الكوكبية للنظام. يدور الكوكب ، الذي نحدد نصف قطره على أنه 0.89 ± 0.09 [نصف قطر الأرض] ، والذي يجب أن يكون له كتلة كتلة حديدية أكبر من 0.45 ، يدور حول نجم كتلة 0.463 ± 0.052 متر ونصف قطر 0.442 ± 0.044 ر.
هذه الفترة المدارية - أربع ساعات و 20 دقيقة - هي ثاني أقصر من أي كوكب خارجي تم اكتشافه حتى الآن ، فهي أطول بـ 4 دقائق فقط من KOI 1843.03 ، والتي تدور أيضًا حول نجم من نوع M (قزم أحمر). وهي أيضًا الأحدث في سلسلة طويلة من الكواكب الخارجية المكتشفة حديثًا والتي تكمل مدارًا واحدًا من نجومها في أقل من يوم. تُعرف الكواكب التي تنتمي إلى هذه المجموعة باسم كواكب فائقة القصر (USP) ، اكتشف كبلر إجماليها 106.
ومع ذلك ، ربما يكون أكثر ما يثير الدهشة في هذا الاكتشاف هو مدى ضخامة هذا الحجم. على الرغم من أنهم لم يقيسوا كتلة الكوكب مباشرة ، إلا أن قيودهم تشير إلى أن للكوكب الخارجي حدًا أعلى للكتلة يبلغ 0.7 كتلة المشتري - والتي تعمل على أكثر من 222 كتلة أرضية. ومع ذلك ، تمكن الكوكب من تجميع هذه الكتلة الشبيهة بالغاز العملاق في نصف قطر يبلغ 0.80 إلى 0.98 مرة من كتلة الأرض.
يرجع السبب في ذلك ، كما يشيرون ، إلى تكوين واضح للكوكب ، وهو غني بالمعادن بشكل خاص:
"يؤدي هذا إلى تقييد التركيب ، بافتراض وجود قلب حديدي وغطاء سيليكات. نحدد الحد الأدنى لكسر كتلة الحديد ليكون 0.525 ± 0.075 (راجع 0.7 لـ KOI 1843.03) ، وهو أكبر من الأرض أو الزهرة أو المريخ ، ولكنه أصغر من الزئبق (حوالي 0.38 و 0.35 و 0.26 و 0.68 ، على التوالي ؛ رينولدز وسمرز 1969). "
في نهاية المطاف ، يعد اكتشاف هذا الكوكب مهمًا لعدد من الأسباب. من ناحية ، أشار الفريق إلى أن القيود التي وضعتها دراستهم على تكوين الكوكب يمكن أن تكون مفيدة في المساعدة على فهم كيف أصبحت كواكبنا الشمسية.
وخلصوا إلى أن "اكتشاف وتمييز الأنظمة المتطرفة ، مثل كواكب USP مثل EPIC 228813918 ب ، أمر مهم لأنها تفرض قيودًا على نظريات تكوين الكوكب". "علاوة على ذلك ، فهي تسمح لنا بالبدء في تقييد هيكلها الداخلي - وربما من الكواكب ذات الفترة الأطول أيضًا ، إذا ثبت أنها مجموعة واحدة من الأشياء."
من ناحية أخرى ، تثير الدراسة بعض الأسئلة المثيرة للاهتمام حول كواكب USP - على سبيل المثال ، لماذا تم العثور على الكواكب الأقصر فترة تدور حول نجوم قزم حمراء. يزعمون أن أحد التفسيرات المحتملة هو أن الكواكب قصيرة المدى يمكن أن يكون لها عمر أطول حول الأقزام M لأن من المحتمل أن يكون انحلالها المداري أبطأ بكثير. ومع ذلك ، يسارعون إلى الحذر من إجراء أي استنتاجات مؤقتة قبل إجراء المزيد من البحوث.
يأمل الفريق في المستقبل في إجراء قياسات لكتلة الكوكب باستخدام طريقة السرعة الشعاعية. من المحتمل أن يشتمل هذا على الجيل التالي من مطياف عالي الدقة ، مثل أداة الأشعة تحت الحمراء (IFD) أو أداة CARMENES - التي يتم بناؤها حاليًا لتلسكوب سوبارو ومرصد كالار ألتو (على التوالي) للمساعدة في البحث عن الكواكب الخارجية حول النجوم القزمة الحمراء.
شيء واحد واضح، وإن كان. هذا الاكتشاف الأخير هو مجرد مؤشر آخر على أن النجوم القزمة الحمراء هي المكان الذي سيحتاج فيه صيادو الكواكب الخارجية إلى تركيز جهودهم في السنوات والعقود القادمة. هذه النجوم المنخفضة الكتلة والرائعة جدًا والمنخفضة اللمعان هي المكان الذي يتم فيه إجراء بعض الاكتشافات الأكثر إثارة للاهتمام والأكثر تطرفًا. وما نتعلمه من خلال دراستهم وعودهم بأن تكون أعمق!
