نظام الكواكب الخارجية الجديد هو 'صورة معكوسة' للأرض والشمس

دوائر صفراء وحلقات جزئية وهلال أزرق وشكل ميزان حرارة على خلفية سوداء.

رسم تخطيطي يوضح كيف يدور KOI-456.04 في المنطقة الصالحة للسكن لنجمه ، Kepler-160 ، على نفس المسافة تقريبًا من الأرض من الشمس. وبالتالي ، فإن الكوكب ، الذي يقل حجمه عن ضعف حجم الأرض ، يتلقى نفس القدر من الطاقة الشمسية مثل الأرض. هذا هو أقرب نظير للشمس والأرض تم اكتشافه حتى الآن بين الكواكب الخارجية. صورة عبرمبس/ رينيه هيلر.

عدد الأماكن الصالحة للسكنالكواكب الخارجيةيستمر في النمو ، حيث يتم اكتشاف المزيد والمزيد من العوالم التي تدور حول النجوم البعيدة. حتى الآن ، تم العثور على معظم تلك الكواكب في مدارالقزم الأحمرالنجوم ، نظرًا لأنها أكثر قتامة ، ويسهل اكتشاف الكواكب من حولها (وهي أيضًا أكثر النجوم شيوعًا في مجرتنا). ولكن الآن ، الباحثون في معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي (MPS) في غوتنغن ، ألمانيا ، وآخرون من الولايات المتحدة ، لديهمأعلنأنهم قد وجدوا عالماً خارجياً جديداً ، حجمه أقل من ضعف حجم الأرض ، يدور حول نجم شبيه بالشمس ،كبلر 160، ما يزيد قليلاً عن 3000سنوات ضوئيةمن نظامنا الشمسي.

ما يجعل هذا الاكتشاف ذا أهمية خاصة هو أن الكوكب يبدو أنه يدور حول نجمه على مسافة مماثلة للأرض من الشمس ، ويتلقى تقريبًا نفس كمية الطاقة من نجمه مثل الأرض. هذا من شأنه أن يجعله الأكثر تشابهًا مع نظام الأرض والشمس لأي نظام كوكبي خارجي تم اكتشافه حتى الآن ، تقريبًا صورة معكوسة.

المراجعة الأقرانكانت النتائجنشرتفيعلم الفلك والفيزياء الفلكية ، المجلد. 638 ، مؤلف. أ 10وتم تقديمه إلى arXiv في 3 يونيو 2020. ويشمل البحث أيضًا علماء من مرصد Sonneberg ، وجامعة Göttingen ، وجامعة كاليفورنيا في Santa Cruz و NASA.

دوائر صفراء وبرتقالية وحلقات جزئية وهلال زرقاء وبرتقالية وأشكال ميزان حرارة على خلفية سوداء.

مخطط أكمل يوضح كيفية مقارنة نظام KOI-456.04 بنظام Earth-sun والنجوم الأخرى من مهمة Kepler والنجوم القزمة الحمراء. صورة عبرمبس/ رينيه هيلر.

في حين أن الكوكب الجديد - المسمى مؤقتًا KOI-456.04 - لم يتم تأكيده بالكامل بعد ، تذكر الورقة أن احتمال كونه كوكبًا حقيقيًا وليس إنذارًا خاطئًا هو 85٪. إلى حد بعيد ، فإن معظم الكواكب المرشحة التي تم العثور عليها يتم تأكيدها لاحقًا بمزيد من الملاحظات. من الورق:

يتنبأ برنامج vespa بأن هذه الإشارة لها احتمال إيجابي كاذب فيزيائي فلكي يبلغ FPP_3 = 1.8e-3 عند أخذ تعدد النظام في الاعتبار. ينتج عن تشخيصات فحص Kepler إحصائية أحداث متعددة لـ MES = 10.7 ، والتي تتوافق مع موثوقية ~ 85 ٪ ضد الإنذارات الخاطئة بسبب القطع الأثرية مثل الأشرطة المتدحرجة.

إذن ما هو شكل هذا العالم الجديد المحتمل؟

مما نعرفه حتى الآن ، فإنه يعبر نجمه كما يُرى من الأرض. تشير التقديرات إلى أن نصف قطرها 1.9 أرضنصف قطر، مما يجعلها أسوبر إيرث، ويدور حول نجمه في 378 يومًا. نظرًا لأن النجم مشابه لشمسنا ، فإن الكوكب يتلقى كمية مماثلة من الطاقة والإشعاع مثل الأرض ، حوالي 93٪. هذا يعني أيضًا أن الكوكب يعيش في مكان مماثل فيمنطقة صالحة للسكنحول النجم - حيث تسمح درجات الحرارة بوجود الماء السائل - كما تفعل الأرض في المنطقة الصالحة للسكن حول شمسنا. المؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة ،رينيه هيلر، قال في أبيان:

KOI-456.01 كبير نسبيًا مقارنة بالعديد من الكواكب الأخرى التي يُحتمل أن تكون صالحة للسكن. ولكن مزيج هذا الكوكب الذي يقل حجمه عن ضعف حجم كوكب الأرض ونجمه المضيف من النوع الشمسي هو ما يجعله مميزًا ومألوفًا للغاية.

رسم بياني بمساحة خضراء مائلة والعديد من الحلقات الصغيرة التي تمثل أحجامًا مختلفة من الكواكب ، مع تعليقات توضيحية نصية.

مقارنة كمية إضاءة الكواكب - الطاقة الشمسية - التي يتلقاها KOI-456.04 من نجمه مقارنة بالأرض والشمس. الصورة عبر رينيه هيلر وآخرون /علم الفلك والفيزياء الفلكية /arXiv.

إذا لم يكن الغلاف الجوي لـ KOI-456.01 كثيفًا جدًا أو لا يشبه الأرض ، فهناك فرصة جيدة أن يكون له ظروف سطح مشابهة للأرض. حسب الباحثون أنه إذا كان الغلاف الجوي للكوكب معتدلًا ، مثل الغلاف الجوي للأرض ، فيجب أن يكون متوسط ​​درجة الحرارة حوالي 41 درجة فهرنهايت (5 درجات مئوية). ليس سيئا جدا! بالطبع ، لا يزال هناك الكثير من الأمور المجهولة ، مثل تكوين الغلاف الجوي والكوكب نفسه وما إذا كان هناك أي مياه سطحية.

كان من المعروف بالفعل أن كبلر 160 لديه كوكبان على الأقل ،كبلر 160 بوكبلر 160 ج. KOI-456.04 ، سيكون الأحدث ، واتضح أنه قد يكون هناك بالفعل أربعة كواكب في المجموع. قال هيلر:

يشير تحليلنا إلى أن كوكب كبلر 160 لا يدور حول اثنين ولكن بإجمالي أربعة كواكب.

الكوكبان الآخران المعروفان بالفعل ، Kepler-160 b و Kepler-160 c ، كلاهما أكبر من الأرض ويدوران بالقرب من النجم. هذا يجعلهم أقل احتمالا لأن يكونوا صالحين للسكن. يمتلك Kepler-160 c مدارًا مشوهًا بشكل غريب ، مما دفع بعض العلماء إلى افتراض أن كوكبًا ثالثًا آخر ، Kepler-160 d ، كان في انتظار اكتشافه. وجد هيلر وزملاؤه دليلًا على وجوده بشكل غير مباشر ، لأنه لا يعبر أمام النجم كما يُرى من الأرض.

هيلر وشريكه في التأليف ،مايكل هيبك، طور تقنية جديدة للبحث عن الكواكب الخارجية في البيانات القديمة منتلسكوب كبلر الفضائي(انتهت المهمة في 2017). قرروا استخدام نموذج مادي مفصل لتباين السطوع النجمي بدلاً من البحث عن نمط سطوع يشبه الخطوة إلى التعتيم ثم الانتقال إلى نمط السطوع الطبيعي في منحنيات الضوء النجمي ، كما حدث سابقًا لما يقرب من اثنين. عقود. أوضح هيلر:

إن تحسيننا مهم بشكل خاص في البحث عن كواكب صغيرة بحجم الأرض. إشارة الكواكب ضعيفة للغاية لدرجة أنها مخفية بالكامل تقريبًا في ضجيج البيانات. يعد قناع البحث الجديد أفضل قليلاً في فصل إشارة الكواكب الخارجية الحقيقية عن الضوضاء في الحالات الحرجة.

شمس صغيرة على بعد ، كوكب أمامي به غيوم ، على خلفية من النجوم والسدم.

مفهوم الفنان لـ Kepler-160b ، عالم آخر في نظام Kepler-160. يبلغ نصف قطرها حوالي 1.54 ضعف قطر الأرض ، لكنها تدور بالقرب من النجم ، مما يجعل من غير المحتمل أن تكون صالحة للسكن. صورة عبرناسا.

إذا كان KOI-456.01 يمثل أي مؤشر ، فيبدو أن العملية تعمل. تمكن هيلر وزملاؤه أيضًا من العثور على 18 كوكبًا خارجيًا جديدًا آخر ، حتى الآن ، في بيانات كبلر القديمة.

رصد كبلر كبلر 160 بشكل مستمر من عام 2009 إلى عام 2013. إنه مشابه جدًا لشمسنا ، حيث يبلغ نصف قطره 1.1 نصف قطر شمسي ، ودرجة حرارة سطح تبلغ 9392 درجة فهرنهايت (5200 درجة مئوية ، أي 300 درجة مئوية فقط أقل من الشمس) ، واللمعان النجمي الشبيه بالشمس.

بينما لا يزال KOI-456.01 يعتبر كوكبيًامرشح، الاحتمالات جيدة جدًا لأنها الصفقة الحقيقية. لكن بالطبع ، يريد العلماء أن يعرفوا ذلك على وجه اليقين ، ومن المحتمل أن يتمكن أحد أقوى التلسكوبات الأرضية من تأكيد ذلك تمامًا ، لأنه يمر عبر نجمه وبالتالي يسهل اكتشافه مقارنةً ببعض عمليات البحث عن الكواكب الأخرى. أساليب. أيضا ، وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) القادمةطبقسيكون التلسكوب الفضائي قادرًا على القيام بذلك أيضًا. يتمثل أحد أهداف PLATO الأساسية في البحث عن الكواكب الخارجية بحجم الأرض حول النجوم الشبيهة بالشمس ، ومن المقرر إطلاقه في عام 2026. سيكون PLATO قادرًا على دراسة KOI-456.01 عن كثب ، ونأمل أن يكشف المزيد عن ماهية هذا محيرة العالم هو حقا مثل.

رجل الابتسام، ب، شارب، أيضا، القميص الأزرق، على أبيض، الخلفية

رينيه هيلر في معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي (MPS) ، المؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة. صورة عبرمبس.

على الرغم من أن الأقزام الحمراء هي أكثر أنواع النجوم شيوعًا ، إلا أن اكتشاف KOI-456.01 يبشر بالخير لاحتمال أن العديد من العوالم الصخرية مثل الأرض تدور أيضًا حول نجوم شبيهة بالشمس. وهذا بدوره يزيد من فرص العثور في النهاية على عوالم خارجية صالحة للسكن حول النجوم تمامًا مثل شمسنا.

خلاصة القول: اكتشف الباحثون كوكبًا خارج المجموعة الشمسية جديدًا يدور حول النجم الشبيه بالشمس Kepler-160. إنه أقل من ضعف حجم الأرض ويدور حول نفس المسافة تقريبًا مثل الأرض من الشمس.

المصدر: مسح المربعات الصغرى للمرور العابر - III. مرشح عبور 1.9 R + في المنطقة الصالحة للسكن من Kepler-160 وكوكب غير عابر يتميز بتغيرات توقيت العبور

عبر معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي