على الرغم من التقدم في أبحاث الكواكب الخارجية على مدى العقد الماضي كثير ما زال مجهولا. على سبيل المثال ، كيف تختلف معدلات اكتشاف الكواكب العملاقة كدالة للمحتوى المعدني للنجم المضيف؟ هل الكواكب العملاقة أكثر تواترا حول النجوم الضخمة؟ هل تتشكل الكواكب العملاقة تحت آليات مختلفة اعتمادًا على محتوى النجم المعدني؟
تحقيقا لهذه الغاية ، اكتشف فريق من علماء الفلك بقيادة Annelies Mortier و Nuno C. Santos ما هي الوظيفة الرياضية التي تميز معدل الاكتشاف عبر توزيع النجوم (أي ، من الأشياء الغنية بالمعادن إلى الأشياء الفقيرة بالمعادن). وقال سانتوس لمجلة الفضاء: "إن العثور على الشكل الوظيفي الدقيق لتردد اكتشاف الكواكب المعدنية سيعزز فهمنا لتكوين الكوكب وعدد الكواكب التي تجوب المجرة".
غالبًا ما توجد الكواكب العملاقة حول النجوم الغنية بالمعادن ، ويؤكد الرقم من دراسة الفريق (الموضحة أدناه) أن 25٪ من النجوم التي تحتوي على ضعف المحتوى المعدني للشمس تستضيف كوكبًا عملاقًا ، في حين ينخفض الاحتمال إلى ~ 5٪ تقريبًا النجوم بمحتوى معدني مشابه للشمس.
إن إثبات أن النجوم الغنية بالمعادن تظهر احتمالية متزايدة لاستضافة كوكب عملاق يعيق نماذج تكوين الكوكب. على وجه التحديد ، تشير الملاحظات إلى أن المعدنية الكبيرة تعزز نمو النوى الصخرية / الجليدية ، التي تتراكم لاحقًا في الغاز. ومع ذلك ، يلاحظ الفريق أنه على الرغم من أن اتجاه المعدن الكوكبي العملاق صلب للنجوم التي تظهر معادن أكبر من (أو مشابهة لـ) الشمس ، فإن النتائج أقل تأكيدًا للنجوم التي تفتقر إلى المعادن. في الواقع ، هناك نقاش نشط في الأدبيات المتعلقة بالوظيفة التي تربط الأنظمة الغنية بالمعادن والفقيرة بالمعادن. على وجه الخصوص ، هل يمتد الانخفاض الأسي إلى النظام المعدني الفقير ، أم أن مستوى الوظيفة متوقف؟
اعتمادًا على الطريقة التي يمتد بها اتجاه التردد إلى النظام المعدني الضعيف ، فقد يشير إلى أن آلية منفصلة مسؤولة عن إنشاء الكواكب العملاقة لتلك العينة الفرعية. وبالتالي ، من المهم استمرار عمليات المسح للنجوم التي تفتقر إلى المعادن ، على الرغم من انخفاض تواتر العثور على كوكب عملاق. علاوة على ذلك ، يلاحظ Mortier (Centro de Astrofisica ، Universidade do Porto) أنه "يجب تشجيع دراسة النجوم الفقيرة بالمعادن ، نظرًا لأن العديد من النماذج النظرية تُظهر أن الكواكب الشبيهة بالأرض أكثر شيوعًا حول هذه النجوم من حول نظيراتها الغنية بالمعادن".
ركز الفريق جهودهم على محاولة تمييز الفرق بين صلاحية الأشكال الوظيفية المختلفة في النظام الذي يعاني من ضعف المعادن (أي ، هل يتفوق معدل اكتشاف الكواكب العملاقة في هذا المجال ، بدلاً من الانخفاض المطرد؟). في النهاية ، لم يتم العثور على فرق إحصائي بين السيناريوهات ، ولم يكن من الواضح بالمثل ما إذا كان هناك اعتماد على الكتلة وراء تكرار اكتشافات الكواكب العملاقة. لاحظ الفريق أن هناك حاجة إلى عينة أكبر للوصول إلى استنتاجات نهائية ، وأضاف أن المسوحات الجارية لاكتشاف الكواكب ستضمن حل المشكلة قريبًا.
قال مورتير: "سيزيد كبلر وغايا بشكل كبير من كمية اكتشافات الكوكب ، ليس فقط للكواكب العملاقة ، ولكن أيضًا للكواكب الصغيرة".
وخلاصة القول ، للإجابة على الأسئلة التي طرحت في البداية ، يجب أن تركز جهود البحث عن الكواكب على الفقراء من المعادنو النجوم الغنية بالمعادن ، على الرغم من أن الأول أظهر تواترًا منخفضًا للكواكب العملاقة. ستظهر النتائج التي توصل إليها الفريق في علم الفلك والفيزياء الفلكية ، وستتوفر نسخة مسبقة من arXiv. وترتبط نتائج الدراسة جزئيًا بالملاحظات المكتسبة عبر أداة HARPS (الباحث عن السرعة العالية للكوكب الشعاعي) ، والتي تظهر أدناه.
