يبدو أن عالمين يدوران حول نجم صغير على بعد 218 سنة ضوئية من نوع مختلف عن أي شيء لدينا في نظامنا الشمسي.
تمت تسمية الكواكب الخارجية باسم Kepler-138c و Kepler-138d. كلاهما يبلغ نصف قطر الأرض حوالي 1.5 مرة ، وكلاهما يبدو أنه عوالم رطبة مكونة من أجواء سميكة ورطبة ومحيطات عميقة مستحيلة ، وكلها ملفوفة حول باطن صخري معدني.
“اعتدنا أن نعتقد أن الكواكب الأكبر قليلاً من الأرض كانت عبارة عن كرات كبيرة من المعدن والصخور ، مثل نسخ مكبرة من الأرض ، ولهذا السبب أطلقنا عليها اسم الكواكب الفائقة” يقول عالم الفلك بيورن بينيكي من جامعة مونتريال.
“ومع ذلك ، فقد أظهرنا الآن أن هذين الكواكب ، Kepler-138c و d ، مختلفان تمامًا في طبيعتهما: ربما يتكون جزء كبير من حجمهما الكلي من الماء. هذه هي المرة الأولى التي نلاحظ فيها كواكب يمكن أن تكون تم تحديدها على وجه اليقين على أنها عوالم مائية ، وهو نوع من الكواكب افترض علماء الفلك وجوده لفترة طويلة “.
كشف تحليل حديث لعالم آخر عن ذلك يمكن أن يكون عالم مائي، ولكن ستكون هناك حاجة إلى ملاحظات المتابعة للتأكيد. وفقا للباحثين ، عملهم على كبلر 138 اثنين من الكواكب المحيطية أقل يقينًا.
عادة ما يتطلب اكتشاف الكواكب خارج نظامنا الشمسي (أو الكواكب الخارجية) القليل من العمل الاستقصائي. إنها بعيدة جدًا وخافتة جدًا مقارنة بضوء النجوم التي تدور حولها ؛ من الصعب جدًا الحصول على الصور المباشرة وبالتالي فهي نادرة جدًا ولا تظهر الكثير من التفاصيل.
تكوين أ كوكب خارج المجموعة الشمسية يتم الاستدلال عليه عادةً من كثافته ، والتي تُحسب باستخدام قياسين – أحدهما مأخوذ من خسوف (أو عبور) ضوء النجم بواسطة الكوكب والآخر من السرعة الشعاعية أو “تذبذب” النجم.
يخبرنا مقدار ضوء النجوم الذي يحجبه العبور بحجم كوكب خارج المجموعة الشمسية ، والذي نحصل منه على شعاع. يتم تحفيز السرعة الشعاعية بواسطة جر الجاذبية الخاص بالكواكب الخارجية ، والذي يُعتقد أنه تمدد ثابت ولكنه صغير جدًا في الطول الموجي وتقلص الضوء من النجم أثناء سحبه. يمكن أن تخبرنا سعة هذه الحركة عن كتلة كوكب خارج المجموعة الشمسية.
بمجرد أن تحصل على حجم وكتلة جسم ما ، يمكنك حساب كثافته.
عالم غازي ، مثل كوكب المشتري أو حتى نبتون ، ستكون ذات كثافة منخفضة نسبيًا. سيكون للعوالم الصخرية الغنية بالمعادن كثافة أعلى. أر 5.5 جرام لكل سنتيمتر مكعب ، الأرض هي أكثر الكواكب كثافة في نظامنا الشمسي. زحل هو أقل كثافة ، 0.69 جرام لكل سنتيمتر مكعب.
تُظهر بيانات العبور أن كبلر 138c و Kepler-138d لهما نصف قطر 1.51 مرة من الأرض ، والقياسات من القاطرات الخاصة بهما على Kepler-138 تعطينا كتلتين 2.3 و 2.1 مرة من الأرض ، على التوالي. هذه الخصائص ، بدورها ، تمنحنا كثافة تبلغ حوالي 3.6 جرام لكل سنتيمتر مكعب لكلا العالمين – في مكان ما بين التركيب الصخري والتكوين الغازي.
إنه قريب جدًا من Jovian Ice Moon أوروبا، والتي تبلغ كثافتها 3.0 جرام لكل سنتيمتر مكعب. تصادف أنها مغطاة بمحيط عالم سائل تحت قشرة جليدية.
“تخيل نسخًا أكبر من القمر يوروبا أو إنسيلادوس ، الأقمار الغنية بالمياه التي تدور حول كوكب المشتري وزحل ، ولكنها أقرب كثيرًا إلى نجمهما ،” تقول عالمة الفيزياء الفلكية كارولين بياوليت من جامعة مونتريال التي أجرى البحث. “بدلاً من السطح الجليدي ، فإن Kepler-138c و d سيؤويان مغلفات كبيرة من بخار الماء.”
وفقًا لنمذجة الفريق ، سيشكل الماء أكثر من 50٪ من حجم الكواكب الخارجية ، ويمتد إلى عمق حوالي 2000 كيلومتر (1،243 ميلًا). محيطات الأرض ، من أجل السياق ، لديها متوسط عمق 3.7 كيلومترات (2.3 ميل).
لكن Kepler-138c و Kepler-138d أقرب إلى نجمهما من الأرض. على الرغم من أن هذا النجم هو قزم أحمر صغير وبارد ، إلا أن هذا القرب من شأنه أن يجعل الكوكبين الخارجيين أكثر سخونة بكثير من عالمنا. لديهم فترات مدارية من 13 و 23 يومًاعلى التوالى.
يقول الباحثون إن هذا يعني أنه من غير المرجح أن تبدو المحيطات والأغلفة الجوية لهذه العوالم مثل محيطنا.
“من المحتمل أن تكون درجة الحرارة في الغلاف الجوي لكبلر -138 سي وكبلر -138 دي أعلى من نقطة غليان الماء ، ونتوقع جوًا كثيفًا كثيفًا مصنوعًا من البخار على هذه الكواكب ،” يقول بياوليت.
“فقط تحت هذا الجو البخاري يمكن أن يكون هناك ماء سائل تحت ضغط مرتفع ، أو حتى ماء في مرحلة أخرى تحدث عند ضغط مرتفع ، يسمى السائل فوق الحرج.”
أجنبي حقًا.
تم نشر البحث في علم الفلك الطبيعي.
