قال فرانسوا فريسن ، عالِم الفلك بمركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، إن ديسمبر 2011 سيدخل التاريخ باعتباره المرة الأولى التي تتمكن فيها البشرية من اكتشاف كوكب بحجم الأرض حول نجم آخر يشبه الشمس. استخدم Fressin وفريقه مركبة الفضاء Kepler للبحث عن الكواكب للعثور على عالمين صخريين - أحدهما أكبر قليلاً من الأرض والآخر أصغر قليلاً من كوكب الزهرة.
الكواكب ، المسماة Kepler-20e و 20 f ، هي أصغر الكواكب التي تم العثور عليها حتى الآن. يبلغ قطر أقطارها 11000 كيلومتر (6900 ميل) و 13190 كيلومتر (8200 ميل) - ما يعادل 0.87 و 1.03 مرة من الأرض. يتوقع الفلكيون أن يكون لهذه العوالم تراكيب صخرية ، لذا يجب أن تكون كتلتها أقل من 1.7 و 3 أضعاف كتلة الأرض.
يعد العالمان جزءًا من نظام متعدد الكواكب مع خمسة كواكب حول نفس النجم ، ويقع على بعد حوالي 1000 سنة ضوئية في كوكبة ليرا. قال فريسين: "يمكن للناس أن يشيروا إلى تلك المنطقة في السماء ويقولون أن هذا هو المكان الذي بدأ فيه عصر الأرض exo-earth" ، مضيفًا أن العالمين الصخريين قريبين جدًا من نجمهما - وبالتالي حاران جدًا - لدرجة أنهما غير صالحين للسكن.
يدور كبلر 20 إي كل 6.1 أيام على مسافة 4.7 مليون ميل. يدور Kepler-20f في كل 19.6 يومًا على مسافة 10.3 مليون ميل. بسبب مداراتها الضيقة ، يتم تسخينها إلى درجات حرارة 760 درجة مئوية (1400 درجة فهرنهايت) و 426 درجة مئوية (800 درجة فهرنهايت)
النظام الشمسي حيث توجد هذه الكواكب غير عادي تمامًا ، حيث تتناوب الكواكب الصخرية والغازية في مواقعها بدلاً من فصلها إلى مجموعات كما هو الحال في نظامنا الشمسي.
الكوكب الأول هو عالم يشبه نبتون. ثم أول كوكب صخري ، كبلر 20 هـ ؛ التالي هو عالم نبتون آخر. فيما يلي العالم الصخري التالي 20f ، ثم كوكب غاز آخر يشبه نبتون.
قال ديفيد شاربونو ، من جامعة هارفارد: "إذن ، كبير ، صغير ، كبير ، قليل ، كبير - لا يشبه أي نظام آخر حتى الآن". “لقد فوجئنا عندما وجدنا هذا النظام من الكواكب المتقلبة. إنه مختلف جدًا عن نظامنا الشمسي ".
بالإضافة إلى ذلك ، فإن جميع الكواكب مدمجة للغاية ، تقع في مدار عطارد حول الشمس.
قد لا يكون هذا النظام غير المعتاد للكواكب المتناوبة غير معتاد على الإطلاق ، لأن عينة الأنظمة الشمسية لدينا لا تزال صغيرة نسبيًا.
قالت ليندا إلكينز تانتون ، مديرة قسم المغناطيسية الأرضية في معهد كارنيجي للعلوم في واشنطن ، رداً على سؤال طرحته مجلة الفضاء حول ديناميكيات مثل هذا النظام: "هذه حقاً مشكلة يشرحها مجتمعنا". "إننا نتحدى المجتمع حقًا لسبب حدوث ذلك ، وقد يكون نظامنا الشمسي أقلية."
لا يعتقد الفلكيون أن كواكب Kepler-20 تكونت في مواقعها الحالية. وبدلاً من ذلك ، لا بد أنهم شكَّلوا أبعد من نجمهم ثم هاجروا إلى الداخل ، ربما من خلال التفاعل مع قرص المواد الذي تشكلوا منه جميعًا. سمح هذا للعوالم بالحفاظ على تباعدها المنتظم على الرغم من الأحجام المتناوبة.
وقال شاربونو لمجلة الفضاء: "نعتقد أنهم هاجروا لأننا لا نستطيع تخيل كل هذه الأشياء قريبة جدًا من النجم ، حيث تكون دافئة والجزء الوحيد من المادة في شكل صلب". "نعتقد أن مكان ولادة عالم يشبه نبتون بعيدًا عن النجم وبعد ذلك بمرور الوقت تهاجر الكواكب. لن نفاجأ إذا رأينا المزيد من الأنظمة مثل هذا بينما نستمر في الاستكشاف."
عندما سُئل متى قد يجد فريق كيبلر كوكبًا "أفضل ما في العالمين" - كوكب الحجم المناسب والمكان المناسب للسكن ، قال نيك جوتييه ، عالم مشروع كيبلر ، أنه قد يجد كوكبًا في العام أو العامين المقبلين ، ولكن قد تحتاج مهمة كيبلر إلى تمديد لضمان العثور على الكأس المقدسة للكواكب الخارجية - واحدة تشبه الأرض تمامًا.
يحدد كيبلر "الأشياء المهمة" من خلال البحث عن النجوم الخافتة قليلاً ، والتي يمكن أن تحدث عندما يعبر كوكب وجه النجم. لتأكيد كوكب عابر ، يبحث الفلكيون عن النجم الذي يتأرجح حيث يتم جذبه بواسطة الجاذبية بواسطة رفيقه المداري (وهي طريقة تعرف بالسرعة الشعاعية).
إشارة السرعة الشعاعية للكواكب التي تزن واحدًا إلى بضع كتل أرضية صغيرة جدًا بحيث لا يمكن اكتشافها باستخدام التكنولوجيا الحالية. لذلك ، يجب استخدام تقنيات أخرى للتحقق من أن الجسم موضع الاهتمام هو حقًا كوكب.
يمكن لمجموعة متنوعة من الحالات أن تحاكي التعتيم من كوكب عابر. على سبيل المثال ، فإن نظام النجوم الثنائية الكسوف الذي يمتزج ضوءه مع النجم Kepler-20 سيخلق إشارة مماثلة. لاستبعاد مثل هؤلاء المحتالين ، قام الفريق بمحاكاة الملايين من السيناريوهات المحتملة باستخدام Blender - برنامج مخصص تم تطويره بواسطة Fressin و Willie Torres من CfA. وخلصوا إلى أن الاحتمالات تؤيد بشدة كبلر -20 e و 20 f كونها كواكب.
استخدم Fressin و Torres أيضًا Blender لتأكيد وجود Kepler-22b ، وهو كوكب في المنطقة الصالحة للسكن لنجمه الذي أعلنت عنه وكالة ناسا في وقت سابق من هذا الشهر. ومع ذلك ، كان هذا العالم أكبر بكثير من الأرض.
وأضاف فريسن: "هذه الكواكب الجديدة أصغر بكثير من أي كوكب وجد حتى الآن يدور حول نجم يشبه الشمس".
لمزيد من القراءة:
إدخال الورق طبيعة
