كشفت دراسة الكواكب التي تعمل بالطاقة الشمسية خارج بعض المرشحين مثيرة للاهتمام في السنوات القليلة الماضية. اعتبارًا من 1 أغسطس 2017 ، تم اكتشاف ما مجموعه 3،639 كوكبًا خارجيًا في 2729 نظامًا كوكبيًا و 612 نظامًا كوكبيًا متعددًا. تحدى العديد من هذه الاكتشافات التفكير التقليدي حول الكواكب ، خاصة عندما يتعلق الأمر بأحجامها ومسافاتها عن شموسها.
وفقًا لدراسة أجراها فريق دولي من علماء الفلك ، فإن أحدث اكتشافات الكواكب الخارجية تتماشى مع هذا الاتجاه. يعرف باسم EPIC 211418729b و EPIC 211442297b ، هذان العملاقان الغازيان يدوران حول النجوم على بعد حوالي 1569 و 1360 سنة ضوئية من الأرض (على التوالي) ويشبهان حجم المشتري. جنبا إلى جنب مع مدارهم القريب نسبيا لنجومهم ، عينهم الفريق على أنهم "المشتري الدافئ".
ظهرت الدراسة التي حملت عنوان "EPIC 211418729b و EPIC 211442297b: اثنان من كوكب المشتري الدافئ العابر" على الإنترنت مؤخرًا. تحت قيادة آفي شيبورر - باحث ما بعد الدكتوراه في قسم علوم الجيولوجيا والكواكب (GPS) في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتيك) - اعتمد الفريق على بيانات من كبلر و K2 البعثات ، وملاحظات المتابعة مع تلسكوبات أرضية متعددة ، لتحديد أحجام وكتل ومدار هذه الكواكب.
كما تشير في دراستهم ، تم تحديد الكواكب في البداية كمرشح كوكب عابر من قبل K2 مهمة. وبعبارة أخرى ، تم اكتشافها في البداية من خلال طريقة العبور ، حيث يقيس علماء الفلك الانخفاضات في سطوع النجم لتأكيد مرور كوكب بين المراقب والنجم. حدثت هذه الملاحظات خلال K2ملاحظات حملة 5 ، التي جرت بين 27 أبريل و 10 يوليو 2015.
ثم أجرى الفريق ملاحظات متابعة باستخدام تلسكوب Keck II (الموجود في مرصد WM Keck في هاواي) ومرصد Gemini North (في مرصد Gemini ، أيضًا في هاواي). ثم تم دمج هذه الملاحظات ، التي أجريت من يناير 2016 إلى مايو 2017 ، مع البيانات الطيفية وقياسات السرعة الشعاعية من مطياف Echelle عالي الدقة (HIRES) على تلسكوب Keck I.
وأخيرًا ، أضافوا بيانات ضوئية من مرصد سيرو تولولو الأمريكي (CTIO) في تشيلي والمرصد الفلكي الجنوب أفريقي (SAAO) ومرصد انحياز الربيع (SSO) في أستراليا. وأكدت ملاحظات المتابعة وجود هذين الكواكب الخارجية. كما كتبوا في الدراسة:
لقد اكتشفنا كوكبين خارجيين دافئين للمشتري تم تحديدهما كمرشحين عابرين في قياس الضوء K2… كلا الكوكبين من بين أطول فترات عبور الكواكب العملاقة الغازية ذات الكتلة المقاسة ، وهما يدوران حول نجوم مضيفة قديمة نسبيًا. كلا الكواكب ليست منتفخة لأن نصف قطرها يتفق مع التوقعات النظرية ".
من ملاحظاتهم ، تمكن الفريق أيضًا من إنتاج تقديرات حول أحجام الكتل والكتل والفترات المدارية. في حين أن EPIC 211418729 b يقيس 0.942 نصف قطر المشتري ، ويبلغ تقريبًا 1.85 كتلة المشتري والفترة المدارية 11.4 يومًا ، EPIC 211442297 b يقيس 1.115 نصف قطر المشتري ، لديه ما يقرب من 0.84 كتلة المشتري وفترة مدارية من 20.3 يومًا.
بناءً على تقديراتهم ، تواجه هذه الكواكب درجات حرارة سطحية تصل إلى 719 كلفن (445.85 درجة مئوية ؛ 834.5 درجة فهرنهايت) و 682 كلفن (408.85 درجة مئوية ؛ 768 درجة فهرنهايت) ، على التوالي. على هذا النحو ، قاموا بتصنيف هذه الكواكب على أنها "كوكب المشتري الدافئ" ، لأنها تقصر عن ما يعتبر نموذجيًا لـ "كوكب المشتري الساخن" - التي لها أجواء غريبة تواجه درجات حرارة تصل إلى عدة آلاف من الكلفن.
لاحظ الباحثون أنه بناءً على الفترات المدارية ، فإن هذين الكوكبين لهما بعض أطول الفترات المدارية لأي عملاق غاز عابر (أي تلك التي تم اكتشافها باستخدام طريقة العبور) التي تم اكتشافها حتى الآن. أو كما يذكرون في دراستهم:
"يعتبر كل من EPIC 211418729b و EPIC 211442297b من بين أطول الكواكب العملاقة الغازية العابرة ذات الكتلة المقاسة. في الواقع ، وفقًا لأرشيف وكالة ناسا للكواكب الخارجية (Akeson et al. 2013) ، يعد EPIC 211442297b حاليًا أطول فترة انتقال كوكب خارج المجموعة الشمسية K2 مع كتلة محدودة جدًا.
ملاحظة أخرى مثيرة للاهتمام كانت حقيقة أنه لم يتم تضخيم أي من هذه الكواكب الخارجية ، وهو أمر لم يتوقعوه. في حالة كوكب المشتري الساخن ، تخضع الأجواء للتوسع نتيجة لكمية الإشعاع الشمسي التي تتلقاها ، مما يؤدي إلى ما يشير إليه الفريق بأنه "ارتباط إشعاع نصف قطري" في أوراقهم. وبعبارة أخرى ، فإن كوكب المشتري الساخن ضخم ، ولكن من المعروف أيضًا أن كثافته منخفضة مقارنة بعمالقة الغازات الأكثر برودة.
وبدلاً من ذلك ، وجد الفريق أن كلاً من EPIC 211418729b و EPIC 211442297b كان لهما نصف قطر يتوافق مع ما تتوقعه النماذج النظرية لعمالقة الغاز في كتلتها. كما دفعتهم نتائجهم إلى التوصل إلى بعض الاستنتاجات الأولية حول هياكل وتكوينات الكواكب. كما كتبوا:
"كلا الكواكب ليست منتفخة مقارنة بالتوقعات النظرية ، على عكس العديد من الكواكب الأخرى في الرسم التخطيطي. مواقفهم قريبة أو متسقة مع التوقعات النظرية لكوكب ذي قلب صخري قليل أو معدوم ، EPIC 211442297b ، وكوكب ذو جوهر صخري مهم لـ EPIC 211418729b. "
تشير هذه النتائج إلى أن الإشعاع الشمسي لا يلعب دورًا مهمًا في تحديد نصف قطر المشتري الدافئ. كما أنه يثير بعض الأسئلة المثيرة للاهتمام حول العلاقة بين نصف القطر والإشعاع مع عمالقة الغاز الآخرين. في المستقبل ، ستكون EPIC 211418729b و EPIC 211442297b أهدافًا للمستقبل K2 الملاحظات خلال حملة البعثة 18 - والتي ستستمر من مايو إلى أغسطس 2018.
من المؤكد أن هذه الملاحظات ستقدم بعض التبصر الإضافي في هذه الكواكب والأسرار التي أثارتها هذه الدراسة. من المؤكد أن الاستطلاعات المستقبلية للكواكب الخارجية العابرة - التي تجريها أدوات الجيل التالي مثل الأقمار الصناعية للمسح الكواكب الخارجية العابرة (TESS) - واستطلاعات التصوير المباشر التي أجراها تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) ستكشف عن المزيد حول الكواكب الخارجية الغريبة البعيدة.
