الكواكب الخارجية هي وحوش صغيرة ماكرة.
نظرًا لأنها صغيرة جدًا وقاتمة جدًا وبعيدة جدًا ، فمن الصعب جدًا ومن النادر رؤيتها مباشرة. وبالمثل ، فإننا عادة ما نستنتج وجودها من تأثيرات نجومها المضيفة – أي في الحالة الفردية ، عندما نرى شيئًا ما مباشرة ، يكون هذا سببًا للإثارة.
إن العثور على كوكب خارجي يسمى COCONUTS-2b ويدور حول نجم يسمى COCONUTS-2 هو كل ما تحتاجه لتشعر بالإثارة.
ليس فقط COCONUTS-2b (الذي سمي على اسم الرفقاء الرائعين في مسح مدار Ultrawite) ولكن أيضًا أقرب طائرة تم إطلاقها مباشرة إلى الأرض – على بعد 35 سنة ضوئية فقط – نادرة في اكتشافات الكواكب الخارجية: المجرة الضخمة الباردة نسبيًا على مسافة حول مداره.
“مع وجود كوكب عملاق في مدار شديد الانقسام باللون الأبيض للغاية ، ونجم مركزي شديد البرودة ، يمثل COCONUTS-2 نظامًا كوكبيًا مختلفًا تمامًا عن نظامنا الشمسي.” قال عالم الفلك جوجيان تشانغ معهد جامعة هاواي لعلم الفلك.
COCONUTS-2b ، نقطة حمراء أعلى اليسار. (رسائل من Zhang et al. ، مجلة علم الفلك ، 2021)
تعتمد الطرق الأكثر شيوعًا لتحديد موقع كوكب خارج المجموعة الشمسية على تأثيرين قد تحدثهما الكواكب الخارجية على نجم مضيف. الأول يسمى طريقة النقل ، ويعتمد على التغييرات في عمق ضوء النجم. عندما يمر مدار في مداره بيننا وبين نجمه المضيف ، يتم اكتشاف هذا النقل عندما يتضخم ضوء النجم الخافت.
تعتمد طريقة السرعة الشعاعية (أو طريقة “التذبذب”) على التغيرات في الطول الموجي لضوء النجم. عندما يدور كوكب خارج المجموعة الشمسية حول النجم ، فإنه يمارس تأثير جاذبية صغير ، مما يتسبب في تحرك النجم ببراعة. عندما يتحرك في حركة دائرية صغيرة ، يتغير الطول الموجي لضوءه قليلاً أثناء تحركه نحونا.
هاتان الطريقتان كبيرتان للغاية وقريبة من الكوكب – من الأفضل اكتشاف أكبرهما لأن الإشارة كبيرة ويسهل اكتشافها ، وستغلقان عندما تدوران بسرعة ، مما يعني أن علماء الفلك سيكونون قادرين على استقبال أكبر عدد من الإشارات لأنها تحتاج إلى التأكد من أنها تتولد عن جسم مداري. ليست جسما عابرا.
ومع ذلك ، فإن المسافة الأكبر من نجمه المضيف – حوالي 6471 وحدة فلكية ، أي 6471 ضعف متوسط المسافة بين الأرض والشمس – جعلت COCONUTS-2b مرئيًا في الصور الحية. على هذه المسافة ، تبلغ الفترة المدارية لها حوالي 1.1 مليون سنة (أي قد يكون هناك سجل لكوكب خارج المجموعة الشمسية معروف).
“عادة ما يكون من الصعب للغاية الكشف المباشر ودراسة الضوء القادم من الكواكب الغازية العملاقة حول النجوم الأخرى ، لأن الكواكب التي نراها عادة ما يكون لها مدارات فصل صغيرة ، بحيث يتوهج نجمها المضيف.” قال عالم الفلك مايكل ليو جامعة هاواي.
على الرغم من أنه أبرد من كوكب خارجي عملاق غازي ، إلا أنه لا يزال جميلًا ، حيث تبلغ درجة حرارته حوالي 434 كلفن (161 درجة مئوية ، أو 322 درجة فهرنهايت) ، على الرغم من بعده عن حرارة النجم.
لا يزال COCONUTS-2b شابًا ، يصل عمره إلى حوالي 800 مليون سنة ؛ درجة الحرارة الأكثر دفئًا هي الحرارة المتبقية من تكوين كوكب خارج المجموعة الشمسية ، المحاصر داخل كوكب خارجي ضخم وتبلغ كتلة كوكب المشتري ستة أضعاف كتلة كوكب المشتري. تتسبب هذه الحرارة في توهج كوكب خارج المجموعة الشمسية بشكل خافت في أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء – وهو ما يكفي للرؤية بوضوح في الصور المباشرة.
سيكون للمسافة المدارية الهائلة فوائد أخرى للبحث في المستقبل. قد يساعدنا هذا في فهم كيفية تكوين عمالقة الغاز بشكل أفضل ، وهو ما لم نفهمه جيدًا بعد – والتحديق فيه سيساعدنا على فهم تنوع عمالقة الغاز بشكل أفضل.
“مع الفصل المداري الكبير ، سيكون COCONUTS-2b مختبرًا ممتازًا لدراسة الغلاف الجوي وتكوين كوكب غازي عملاق شاب.” قال ليو.
تم نشر البحث رسائل من مجلة علم الفلك.
