كوكب خارج المجموعة الشمسية به أقمار افتراضية (محتملة لكن غير مثبتة) للماء. حقوق الصورة: NASA / IPAC / R. جرح. اضغط للتكبير
على مدى العقد الماضي ، اكتشف علماء الفلك الذين يستخدمون تقنية اصطياد الكواكب التي تقيس التغييرات الصغيرة في سرعة النجم بالنسبة للأرض ، أكثر من 130 كواكب خارج المجموعة الشمسية. كانت الكواكب الأولى هي عمالقة الغاز ، كتلة المشتري أو أكبر. بعد عدة سنوات ، بدأ العلماء في الكشف عن كواكب زحل. وفي أغسطس الماضي ، أعلنوا عن اكتشاف حفنة من الكواكب ذات كتل نبتون. هل يمكن أن تكون هذه كائنات خارقة؟
في حديث أخير في ندوة حول الكواكب خارج المجموعة الشمسية ، أوضح معهد كارنيجي ، عالم الفلك في واشنطن ، آلان بوس ، الاحتمالات.
لقد دفعت تقنيات صيد الكواكب ذات السرعة الشعاعية مؤخرًا قدرتنا على الاكتشاف إلى ما دون حد كتلة زحل إلى ما يمكن أن نسميه حد عملاق الجليد.
لذا يمكننا الآن العثور على كواكب ، قريبة من نجومها المضيفة ، بكتل مماثلة لكتلة أورانوس ونبتون (14 إلى 17 ضعف كتلة الأرض).
يرجع ذلك في جزء كبير منه إلى وجود ميشيل مايور وزملائه بمطياف جديد في La Silla ، والذي يتميز بدقة طيفية غير مسبوقة تصل إلى حوالي متر واحد في الثانية أو نحو ذلك. وأعتقد أن مجموعة جيف مارسي وبول بتلر قريبة جدًا من ذلك أيضًا.
السؤال المثير للاهتمام هو: ما هذه الأشياء؟ هل هم عمالقة الجليد التي شكلت العديد من AUs وهاجروا إلى الداخل ، أم أنهم شيء آخر؟ لسوء الحظ ، لا نعرف بالضبط ما هي جماهيرهم. والأهم من ذلك ، أننا لا نعرف حقًا ما هي كثافتها. لذا يمكن أن تكون صخورًا ذات 15 كتلة أرضية ، أو يمكن أن تكون عمالقة جليدية ذات 15 كتلة أرضية.
ما نحتاج فعله حقًا هو إخراج الأشخاص واكتشاف 7 أشخاص آخرين أو نحو ذلك. لدينا 3 حتى الآن. إذا كان لدينا 10 تمامًا ، فسيكون لدينا ما يكفي حتى يتمكن واحد منهم ، على الأقل ، من عبور نجمه وبعد ذلك سنتمكن من الحصول على فكرة عن كثافته.
أعتقد ، مع ذلك ، أن هناك فرصة جيدة أن تكون هذه في الواقع فئة جديدة من الكوكب تمامًا: الأرض الفائقة. السبب الذي يجعلني أزعم أنه ، على الأقل في 2 من الأنظمة التي تم العثور عليها ، هذه "النبتون الساخنة" مصحوبة بكوكب أكبر من المشتري مع مدار أطول.
إذا كانت الكواكب ذات الكتلة المنخفضة عبارة عن عمالقة جليدية تتشكل بعيدًا عن نجومها ، إلا إذا كان لديك سيناريو مثير للجدل بشدة ، فلن تتخيل أن ينتهي بهم الأمر بالهجرة إلى الداخل ، بعد الرجال الأكبر. تبدو هذه الأنظمة أشبه بنظامنا الشمسي الخاص بنا ، حيث يكون لديك الزملاء منخفضو الكتلة داخل عمالقة الغاز.
من المفترض أن الكواكب في نظام مثل نظامنا لم تخضع كثيرًا للهجرة. لذا أود أن أدعي أنه ربما يكون هؤلاء الأشخاص كائنات تشكلت داخل عمالقة الغاز ولم تهاجر إلا بعد قليل ، وتنتهي إلى حيث يمكننا اكتشافها باستخدام استطلاعات التحليل الطيفي قصيرة المدى.
لدعم هذه الفكرة ، هناك بعض الأعمال النظرية من كارنيجي جورج ويثريل منذ ما يقرب من 10 سنوات ، الآن ، حيث قام ببعض الحسابات لعملية تراكم الكواكب الصخرية. غالبًا ما وجد أن هناك انتشارًا كبيرًا في الجماهير لما خرجت به ، لأن التراكم عملية عشوائية للغاية. بالنسبة للمعلمات النموذجية التي استخدمها ، في نهاية 100 مليون سنة أو نحو ذلك ، لن يحصل فقط على أجسام بكتلة أرضية واحدة ، ولكن أيضًا أجسام تتراوح ما يصل إلى 3 كتل أرضية.
حسنًا ، في ذلك الوقت ، افترض لحساباته كثافة سطح منخفضة إلى حد ما عند 1 AU ، حيث كانت تتشكل هذه الكواكب. بالنظر إلى ما نعرفه الآن ، إذا كنت تريد أن تكون قادرًا على إنشاء كوكب المشتري في 5 AU باستخدام نموذج التراكم الأساسي لتكوين الكواكب ، فيجب عليك زيادة الكثافة في قرص الكواكب الأولية بعامل 7 أو نحو ذلك على ما Wetherill يفترض.
هذا يتوازن مباشرة مع كتلة الكواكب التي تتوقع أن تجدها نتيجة لذلك. لذا ، إذا أجريت هذه الحسابات مرة أخرى ، بافتراض هذه الكثافة الأولية الأعلى ، فإن الحد الأعلى لكتلة الكواكب الداخلية سوف ينتقل من 3 كتل أرضية ، وهو ما حصل عليه ويثرل ، أي 21 كتلة أرضية. هذا في نطاق ما نقدره لهذه الأجسام الساخنة المكتشفة حديثًا كتلة نبتون.
لذلك ربما ما نراه حقًا هو فئة جديدة من الكائنات ، والأرض الفائقة ، بدلاً من عمالقة الجليد.
المصدر الأصلي: علم الأحياء الفلكي التابع لناسا
