للمرة الأولى ، قام الفلكيون بقياس الضوء المنبعث من الكواكب خارج المجموعة الشمسية حول النجوم الشبيهة بالشمس باستخدام التلسكوبات الأرضية. يكشف قياس الضوء المنبعث من كوكب بأطوال موجية مختلفة عن طيف الكوكب ، والذي يمكن استخدامه لتحديد درجة حرارة الكوكب. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لهذا الطيف أن يكشف عن العديد من العمليات الفيزيائية في الغلاف الجوي للكوكب ، مثل وجود جزيئات مثل الماء وأول أكسيد الكربون والميثان وإعادة توزيع الحرارة حول الكوكب. قال البروفيسور غاري ديفيس ، مدير تلسكوب الأشعة تحت الحمراء في المملكة المتحدة (UKIRT): "إن هذا الكشف المباشر الأول للضوء المنبعث من كوكب آخر ، باستخدام التلسكوبات الموجودة على الأرض ، هو معلم رئيسي في دراسة الكواكب خارج نظامنا الشمسي". . "هذا اكتشاف علمي مثير للغاية."
تم إجراء قياسات الكوكب الأول ، TrES-3b ، من قبل فريق من علماء الفلك من جامعة ليدن ، باستخدام تلسكوب William Herschel (WHT) في لا بالما (جزر الكناري ، إسبانيا) وتليسكوب الأشعة تحت الحمراء في المملكة المتحدة على ماونا كيا في هاواي. يقع TrES-3b في مدار ضيق للغاية حول نجمه المضيف ، TrES-3 ، عبر القرص النجمي مرة كل 31 ساعة. للمقارنة ، يدور عطارد حول الشمس مرة واحدة كل 88 يومًا. إن TrES-3b أكبر بقليل من المشتري ، ولكنه يدور حول نجمه الأم أقرب كثيرًا مما يفعله عطارد ، مما يجعله "كوكب المشتري الساخن".
رصدت ملاحظات UKIRT الكوكب يمر أمام النجم ، الذي تم تحديد حجمه بدقة بالغة. تُظهر ملاحظات WHT أيضًا اللحظة التي يتحرك فيها الكوكب خلف النجم ، وتسمح بقياس قوة ضوء الكوكب. لقد حاول علماء الفلك مراقبة هذا التأثير من الأرض لسنوات عديدة ، وهذا هو النجاح الأول.
قال إرنست دي مويج ، رئيس فريق البحث ، "في حين تم إجراء بعض هذه الملاحظات سابقًا من الفضاء ، إلا أنها تضمنت قياسات بأطوال موجية طويلة ، حيث يكون التباين في السطوع بين الكوكب والنجم أعلى بكثير. هذه ليست فقط الملاحظات الأرضية الأولى من هذا النوع ، بل هي أيضًا الأولى التي يتم إجراؤها في الأشعة تحت الحمراء القريبة ، بأطوال موجية 2 ميكرون لهذا الكوكب ، حيث ينبعث منه معظم إشعاعه ".
حدد الباحثون درجة حرارة TrES-3b لتكون أكثر بقليل من 2000 كلفن. وأضاف الدكتور إجناس سنلين ، "بما أننا نعرف مقدار الطاقة التي يجب أن يحصل عليها حسب نوع نجمه المضيف ، فإن هذا يعطينا نظرة ثاقبة على الهيكل الحراري للغلاف الجوي للكوكب" ، وهو ما يتوافق مع التنبؤ بأن هذا الكوكب يجب أن يكون ما يسمى "طبقة الانقلاب". إنه لأمر مدهش للغاية أنه يمكننا الآن استكشاف خصائص هذا العالم البعيد ".
طبقة الانقلاب الجوي هي طبقة من الهواء حيث ينعكس التغير الطبيعي في درجة الحرارة مع الارتفاع. تقول النظرية الحالية أن هناك نوعان من "المشتري الساخن" ، أحدهما بطبقة مقلوبة ، والآخر بدونه. تقول إحدى النظريات أن وجود طبقة معكوسة يعتمد على كمية الضوء التي يستقبلها الكوكب من نجمه. إذا أمكن تأكيد طبقة الانقلاب ، على سبيل المثال من خلال القياسات بأطوال موجية أخرى ، فإن هذه الملاحظات تتناسب تمامًا مع هذه النظرية.
قام فريق ثان باكتشاف أرضي لكوكب آخر خارج المجموعة الشمسية ، OGLE-TR-56b ، باستخدام تلسكوب المرصد الجنوبي الكبير جدًا. يبعد هذا الكوكب حوالي 5000 سنة ضوئية ، ويقع بالقرب من مركز المجرة. الكوكب حار جدا. الغلاف الجوي أكثر من 4400 درجة فهرنهايت (2400 درجة مئوية). هذه واحدة من أهم الكواكب خارج المجموعة الشمسية المكتشفة.
يقول الباحثون أن كلا من الملاحظات البارزة ستفتح نافذة جديدة لدراسة الكواكب الخارجية وأجواءها باستخدام التلسكوبات الأرضية ، وتبدي وعدًا كبيرًا باستخدام التلسكوبات الكبيرة جدًا في المستقبل والتي سيكون لها حساسية أعلى بكثير من التلسكوبات المستخدمة اليوم.
ورق TrES-3b.
ورقة لـ OGLE-TR-56b
المصدر: مركز الفلك المشترك
