الفضاء

نتائج مدهشة لكوكب خارج المجموعة الشمسية ناسا: تيس تلسكوب

لقد مرت عشر سنوات تقريبًا على بدء المهمة.ناسا "كبلر". منذ عام 2009 ، راقبت هذه المركبة الفضائية مئات الآلاف من النجوم في مجرتنا الخاصة ، وهي تقيس الكمية الإجمالية للتدفق الضوئي لكل منها وتبحث عن أي تغييرات بسيطة. قرب نهاية المهمة ، اكتشفت كيبلر ومهامها الإضافية K2 الآلاف من الكواكب الجديدة بالقرب من النجوم خارج نظامنا ، بما في ذلك العديد من العوالم التي يحتمل أن تكون مأهولة بحجم الأرض.

إذا أظهر لنا كيبلر مجرتنامليئة بالكواكب ، ستُظهر مهمته اللاحقة TESS - Transitation Survey Satellite - عوالم المرور بالقرب من النجوم الأقرب إلينا. إذا كان هناك أي عالم يشبه الأرض يمر أمام نجمه الأصلي بالنسبة إلى خط نظرنا ، فسوف يعرض TESS ذلك. لأول مرة سنكون قادرين على رؤية وفرة الكواكب التي تنتشر حرفيا تحت أنوفنا.

تيس تلسكوب مجموعة للعمل

كان البحث عن كبلر مغامرة رائعة: بحث في مجال رؤية ضيق يغطي مسافة 3000 سنة ضوئية. كانت مهمته الرئيسية هي عرض مجال الرؤية نفسه باستمرار لسنوات عديدة. بعد اكتشاف ما مجموعه أكثر من 100000 نجم ، بحث كيبلر عن الانخفاضات الدورية المنتظمة في إجمالي كمية الضوء القادمة من كل نجم. إذا تم اكتشاف شيء ما ، فمن المحتمل أن يشير إلى وجود كوكب بحجم وفترة الانخفاضات المقابلة لنصف القطر والمسافة المدارية إلى الكوكب.

لكن تيس مختلف. بدلاً من دراسة شريط ضيق من السماء ، تدرس TESS السماء بالكامل ، قطاعًا حسب القطاع ، من أجل العثور على كواكب بالقرب من النجوم القريبة منا. إذا كان كوكب متحالف بشكل صحيح بالنسبة إلينا يقع على بعد حوالي 200 سنة ضوئية من أي نجم ، فسوف يرى TESS ، ويحدد نصف القطر والمسافة إلى المدار. علاوة على ذلك ، فإن كل اكتشاف TESS يمنحنا كوكبًا يمنحنا أيضًا نظامًا ترشيحيًا ، حيث يمكن للمراصد المستقبلية - مثل تليسكوب جيمس ويب الفضائي - أن تحاول إيجاد علامات على الحياة.

أطلقت TESS في أبريل 2018 ، بدء البحثعوالم جديدة. بدأ جمع البيانات العلمية الأول في يوليو. بعد ما يقرب من نصف عام ، أصدر أول مجموعة بيانات له. من المتوقع أن تجد TESS خلال حياتها آلاف الكواكب الجديدة بالقرب من آلاف النجوم ، بدءًا من عمالقة الغاز بحجم كوكب المشتري وحتى عوالم الأرض الصلبة الصغيرة بحجم الأرض.

عند مراجعة الأجزاء الستة الأولى ، وجدت TESS هذا:

  • أكثر من 300 كوكب مرشح ؛
  • 8 كواكب مؤكدة ؛
  • بما في ذلك العديد من الكواكب العملاقة.
  • بعضها أكبر قليلاً من الأرض.

لكن الأرقام لا تجعل هذه الاكتشافات شيئا خارجا عن المألوف. فقط من خلال دراستها بالتفصيل يمكننا تقدير العلوم الهائلة التي توفرها لنا TESS.

بي مينساي ج

أول كوكب أكد كان متزمت Mensae جالذي يدور حول نجم مشابه جداعلينا Pi Mensae هو بالوزن 10 ٪ فقط أكثر من شمسنا و 20 ٪ في الحجم. إنه مشابه جدًا لنجمنا ، لكن نظامه مختلف تمامًا. من خلال حجب جزء صغير من ضوءه ، فإن Pi Mensae c قريب جدًا من النجم الذي يدور حوله لمدة 6.3 أيام فقط. هذا هو حوالي نصف قطر الأرض وحوالي خمسة أضعاف الكتلة ، مما يدل على موقف نموذجي إلى حد ما للعوالم الساخنة في مكان ما بين الأرض ونبتون.

لكن هذا ليس نموذجي ؛ انها كبيرة. في عام 2001 ، تم اكتشاف كوكب كبير ينتهك مدار Pi Mensae: Pi Mensae b. كان واحدا من أكثر الكواكب الضخمة اكتشفت على الإطلاق: 10 أضعاف كتلة كوكب المشتري. مداره غريب الأطوار للغاية ، فهو يقوده أبعد من كوكب المشتري من الشمس (5.54 AU) ، لكنه يقود أقرب من الأرض إلى الشمس (1.21 AU) في المنطقة المحيطة.

الآن بعد أن اكتشف Pi Mensae c TESSقابل كلاً من كوكب بعيد وقريب في نظام به مثل هذه الخصائص والمدارات المختلفة. النظرية الرائدة هي أن الكواكب القريبة تتشكل في مدارات دائرية شبه مثالية ، ولكن لإنشاء كوكب غريب الأطوار بكتلة من كوكب المشتري (أو أكثر) ، كان على شيء ما التدخل في هذه العملية.

نظام Pi Mensae هو حالياالأكثر تطرفاً في هذا الصدد ، وسر كيفية وصول مثل هذه الأنظمة إلى مثل هذا التكوين سيكون بالتأكيد موضوع الكثير من البحث والمناقشة في المستقبل.

LHS 3884b

الكوكب الأكثر تطرفا وجدت - LHS 3884بالذي هو فقط أكبر قليلا من الأرض مع دائرة نصف قطرها1.3 الدنيوية. إنها قريبة جدًا من النجمة الأم ، حيث تقوم بدورها كل 11 ساعة. يقع هذا العالم على بعد 49 سنة ضوئية منا ، وهو ساخن لدرجة أن جانبه المواجه للنجم يمكن أن يملأ بمسابح من الحمم الذائبة في أكثر الأماكن حرارة. هذا العالم حار جدًا لدرجة أنه على الأقل من الناحية النظرية ، يكون سلالة نفسه في حالة سائلة.

على الرغم من أنه من غير المرجح أن كوكب مع هذاتتمتع خصائص الكتلة ودرجة الحرارة بجو ، وقد تظل موجودة في شكل رقيق على أساس دائم ، اعتمادًا على التركيب الكيميائي للسطح. خصائص هذا النظام تجعله مرشحًا مثاليًا لقياس طيف الامتصاص في الغلاف الجوي. إذا كان هناك جو ، فيمكننا معرفة مكوناته قبل أن يتم تشغيل التلسكوبات عليه.

HD 21749

ما هو الأكثر إثارة للإعجاب ، أعطانا تيسالنجم المجاور ، الذي تحتاج إلى عين وعين: HD 21749. يقع هذا النجم في حوالي 53 سنة ضوئية ، أصغر وأقل كتلة من الشمس: حوالي 70 ٪ أقل. كونها نجمة من الدرجة K ، لا ينبغي أن تقصف الكواكب بجانب الهبات الكارثية أو تمنعها من المد والجزر ؛ إذا كان هناك عالم بحجم الأرض على بعد المسافة الصحيحة من هذا النجم ، فسيكون ذلك فرصة عظيمة للحياة عليه.

عشية الفريق الأكاديمي للعام الجديد أصدرت TESS ورقة تعلن عن اكتشاف كوكب في مدار هذا النجم: HD 21749ب، مع مدار 36 يومًا و 2.84 نصف قطر الأرض. تم تأكيد هذا العالم ، أصغر بقليل من نبتون ، من خلال الملاحظات اللاحقة ، التي حددت أن كتلتها تبلغ 23.2 ضعف كتلة الأرض ، مما يجعلها أصغر ، ولكنها أكثر كثافة وأشد كثافة من يورانوس أو نبتون.

هذا مثير للاهتمام لمجموعة متنوعة من الأسباب. أولاً ، في مثل هذه المسافات ، يجب أن تكون درجة الحرارة دافئة ، ولكنها ليست ساخنة للغاية: حوالي 150 درجة مئوية. ثانياً ، إنه الكوكب الأطول فترة من بين كل ما هو معروف خلال 100 سنة ضوئية من الأرض. ولعل الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أن هناك إشارة إلى إشارة - وكوكب مرشح محتمل - في نظام HD 21749. سيكون للمرشح الإضافي ، إذا تم تأكيده ، فترة 8 أيام ونصف قطر يساوي تقريبًا مثيل الأرض.

إذا كان هذا الكوكب موجودًا ، فسيكون أول عالم ذي أبعاد أرضية اكتشفه TESS: وهو أصغر تلك الأبعاد التي عثر عليها هذا التلسكوب.

الهدف النهائي من TESS هو العثور على مثل الأرضعوالم وأنظمة نجوم قد تحتوي على عوالم قوية وقابلة للسكن. نظرًا لأن TESS هو الأمثل للعثور على أقرب النجوم إلينا ، فستكون أعظم الاكتشافات من بين الأهداف الأولى للمستقبل ، أقوى المراصد التي لا تستطيع العثور على هذه العوالم فحسب ، بل أيضًا قياس محتواها في الغلاف الجوي. إذا كنا محظوظين ، فسوف تحتوي بعض هذه العوالم على الماء أو الميثان أو ثاني أكسيد الكربون أو حتى الأكسجين في الأجواء.

لا أحد يقول أن هذه العوالم ستكون بالتأكيدمأهولة بالسكان ، ولكن TESS سوف تقربنا خطوة واحدة للعثور على أقرب عوالم ، والتي قد تكون أكبر أمل للبشرية للعثور على الحياة خارج نظامنا الشمسي. تلك العوالم التي وجدناها حتى الآن رائعتين تمامًا. بدأت TESS بالفعل في تلبية أعلى التوقعات ، حتى بعد بضعة أشهر من إطلاقها.

فقط تخيل لو استطعنا إيجاد أرض ثانية خلال 200 سنة ضوئية منا. هل نخطط لمهمة؟ قل لنا الدردشة في برقية.