فنان توضيحي لأرض خارقة. اضغط للتكبير.
ما يقرب من جميع الكواكب خارج المجموعة الشمسية المكتشفة كانت بحجم المشتري أو أكبر. استنادًا إلى الاكتشاف الأخير لكوكب الأرض حول نجم قزم أحمر على بعد 9000 سنة ضوئية ، حسب فريق البحث أن هناك على الأرجح 3 أضعاف عدد هذه الكواكب من عمالقة الغاز الأكبر.
اكتشف علماء الفلك "أرضًا فائقة" جديدة تدور حول نجم قزم أحمر يقع على بعد حوالي 9000 سنة ضوئية. يزن هذا العالم المكتشف حديثًا حوالي 13 مرة من كتلة الأرض وربما يكون مزيجًا من الصخور والجليد ، بقطر عدة أضعاف قطر الأرض. يدور حول نجمه على مسافة قريبة من حزام الكويكبات في نظامنا الشمسي ، على بعد 250 مليون ميل. موقعه البعيد يبردها إلى -330 درجة فهرنهايت ، مما يشير إلى أنه على الرغم من أن هذا العالم مشابه في هيكل الأرض ، إلا أنه بارد جدًا بالنسبة للمياه السائلة أو الحياة.
يدور هذا "الأرض الفائقة" تقريبًا على مسافة بعيدة مثلما يفعل المشتري في نظامنا الشمسي ، ومن المحتمل ألا يجمع غازًا كافيًا للنمو إلى أبعاد عملاقة. وبدلاً من ذلك ، تبدد قرص المواد التي تشكل منها ، مما حرمها من المواد الخام التي تحتاجها لتزدهر.
يقول عالم الفلك في جامعة هارفارد سكوت جاودي من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA) ، وهو عضو في منظمة MicroFUN التي رصدت الكوكب: "هذا نظام شمسي نفد من الغاز".
يتم الإبلاغ عن هذا الاكتشاف اليوم في ورقة نشرت على الإنترنت على http://arxiv.org/abs/astro-ph/0603276 وإرسالها إلى رسائل مجلة الفيزياء الفلكية للنشر.
أجرى غاودي تحليلاً موسعًا للبيانات أكد وجود الكوكب. استبعد المزيد من التحليل في وقت واحد وجود أي عالم بحجم المشتري في النظام الشمسي البعيد.
قال المؤلف الأول أندرو جولد (جامعة ولاية أوهايو) ، الذي يقود MicroFUN: "هذه الأرض الجليدية الجليدية تهيمن على المنطقة حول نجمها الذي يسكنه في نظامنا الشمسي الكواكب العملاقة للغاز".
يحسب الفريق أيضًا أن حوالي ثلث جميع النجوم المتسلسلة الرئيسية قد يكون لها نفس الأرض الجليدية المتشابهة. تتوقع النظرية أن تكون الكواكب الصغيرة أسهل في تكوينها من الكواكب الأكبر حول النجوم منخفضة الكتلة. نظرًا لأن معظم نجوم درب التبانة أقزام حمراء ، فقد تكون الأنظمة الشمسية التي تهيمن عليها الأرض الفائقة أكثر شيوعًا في المجرة من تلك التي تحتوي على المشتري العملاق.
يلقي هذا الاكتشاف الضوء الجديد على عملية تكوين النظام الشمسي. تتراكم المواد التي تدور حول نجم منخفض الكتلة في الكواكب تدريجيًا ، مما يترك مزيدًا من الوقت ليتبدد الغاز في قرص الكواكب الأولية قبل تكون الكواكب الكبيرة. تميل النجوم ذات الكتلة المنخفضة أيضًا إلى أن تكون أقراصها أقل ضخامة ، مما يوفر عددًا أقل من المواد الخام لتكوين الكوكب.
يشرح غاودي: "يشير اكتشافنا إلى أن الأنواع المختلفة من الأنظمة الشمسية تتشكل حول أنواع مختلفة من النجوم". "تشكل النجوم الشبيهة بالشمس المشتري ، بينما تشكل النجوم القزمة الحمراء فقط الأرض الفائقة. قد تشكل النجوم الأكبر من النوع A أقزام بنية في أقراصها. "
وجد الفلكيون الكوكب باستخدام تقنية تسمى الميكرولين ، وهو تأثير آينشتاين حيث تضخم جاذبية النجم الأمامي ضوء نجم أبعد. إذا كان النجم الأمامي يمتلك كوكبًا ، فإن جاذبية الكوكب يمكن أن تشوه الضوء أكثر ، مما يشير إلى وجوده. المحاذاة الدقيقة المطلوبة للتأثير تعني أن كل حدث من العدسات الدقيقة يستمر لفترة وجيزة فقط. يجب على الفلكيين مراقبة العديد من النجوم عن كثب للكشف عن مثل هذه الأحداث.
الميكرونينغ حساس للكواكب الأقل ضخامة من طرق اكتشاف الكوكب الأكثر شيوعًا للسرعة الشعاعية وعمليات البحث العابر.
يقول غاودي: "Microlensing هو السبيل الوحيد للكشف عن الكواكب الأرضية من الأرض باستخدام التكنولوجيا الحالية". "إذا كان هناك كوكب أرضي في نفس المنطقة مثل هذا الأرض الفائقة ، وإذا كانت المحاذاة صحيحة تمامًا ، لكنا قد اكتشفناها. بإضافة تلسكوب آخر بطول مترين إلى ترسانتنا ، قد نتمكن من العثور على ما يصل إلى اثنتي عشرة كواكب ذات كتلة أرضية كل عام ".
اكتشف تعاون OGLE (تجربة العدسة البصرية الجاذبية) في البداية النجم الميكروي في أبريل 2005 أثناء النظر في اتجاه مركز المجرة ، حيث تنتشر النجوم الأمامية والخلفية على نطاق واسع. تحدد OGLE عدة مئات من أحداث العدسات الدقيقة سنويًا ، ولكن جزءًا صغيرًا فقط من تلك الأحداث ينتج عنه كواكب. يقدر غاودي أنه مع واحد أو اثنين من المقاريب الإضافية الموجودة في نصف الكرة الجنوبي لمراقبة مركز المجرة ، يمكن أن يقفز عدد الكوكب بشكل كبير.
تم إجراء هذا الاكتشاف من قبل 36 من علماء الفلك ، بما في ذلك أعضاء تعاون MicroFUN و OGLE و Robonet. اسم الكوكب هو OGLE-2005-BLG-169Lb. يشير OGLE-2005-BLG-169 إلى حدث التكثيف الدقيق رقم 169 الذي اكتشفه تعاون OGLE تجاه انتفاخ المجرة في 2005 ، ويشير "Lb" إلى رفيق كتلة كوكبية لنجم العدسة.
لعب أدوار حاسمة في الاكتشاف قائد فريق OGLE أندرزيج أودالسكي من مرصد جامعة وارسو وطلاب الدراسات العليا Deokkeun An من ولاية أوهايو و Ai-ying Zhou من جامعة ولاية ميسوري. لاحظ Udalski أن حدث التكثيف الدقيق هذا وصل إلى ارتفاع كبير جدًا في 1 مايو ، ونبه بسرعة مجموعة MicroFUN إلى هذه الحقيقة ، حيث من المعروف أن أحداث التكبير العالية مواتية جدًا لاكتشاف الكوكب. لم تتمكن مقاريب MicroFUN العادية من الحصول على العديد من الصور ، لذا اتصل زعيم MicroFUN غولد بمرصد MDM في أريزونا حيث كان An و Zhou يراقبون. طلب غولد من An و Zhou الحصول على بعض القياسات لسطوع النجم على مدار الليل ، ولكن بدلاً من ذلك قام An و Zhou بأكثر من 1000 قياس. كان هذا العدد الكبير من قياسات MDM أمرًا حاسمًا لتحديد الإشارة المرصودة يجب أن تكون حقًا بسبب كوكب.
المصدر الأصلي: بيان صحفي CfA
