لرياضة البحث عن الكواكب الخارجية ، أو الكواكب حول أنظمة النجوم الأخرى ، بطل جديد في وزن الريشة – عالم صغير يسمى GJ 367b مع نصف كتلة الأرض تقريبًا. أخف كوكب خارج المجموعة الشمسية تم العثور عليه حتى الآن ، يدور GJ 367 b حول نجمه الأم في 7.7 يومًا وهو كثيف بشكل غير عادي ، ويبدو أنه مصنوع من الحديد النقي تقريبًا.
يُطلق على وجود الكيان الخفيف ، الذي يُطلق عليه اسم “الزئبق الفائق” موقعه وتكوينه ، تساؤلات حول جوانب نظريات تكوين الكواكب. قد يشير هذا إلى أن العوالم المصغرة تقدم نفسها في تنوع أوسع بكثير مما كان يعتقد سابقًا.
قالت ديانا فالنسيا ، عالمة الفيزياء الفلكية في جامعة تورنتو سكاربورو ، والتي لم تشارك في الاكتشاف: “إنه لأمر رائع للغاية أن نجد كوكبًا مثل هذا”. “إنه أمر مذهل”.
GJ 367 b يدور حول نجم أحمر بارد على بعد حوالي 31 سنة ضوئية من الأرض. اكتشفه الباحثون لأول مرة باستخدامه قمر ناسا لدراسة الكواكب الخارجية في العبور (TESS)، وهو تلسكوب فضائي يجد العوالم القريبة عن طريق قياس مدى ظلام مضيفهم النجمي أثناء تحركهم عبر وجوه النجوم. نظرًا لأن هذا الكسوف ينتج فراغًا صغيرًا في الضوء الوارد من النجم ، يمكن لعلماء الفلك استخدامه لتقدير حجم الكوكب.
يبلغ قطر العالم المكتشف حديثًا حوالي 5700 ميل ، أو حوالي ثلاثة أرباع كوكبنا. سمحت ملاحظات المتابعة باستخدام أداة البحث عن الكواكب ذات السرعة الشعاعية عالية الدقة (HARPS) ، وهي أداة على تلسكوب في مرصد لا سيلا في تشيلي ، للباحثين بتحديد كتلتها.
يبحث كاشف HARPS عن الاهتزازات الدقيقة التي تحدثها الكواكب الخارجية على نجومها الأم ، والتي تكون أقوى كلما كان الكوكب أثقل.
مع كتلته وقطره في متناول اليد ، تمكن العلماء من حساب كثافة GJ 367 b ، مما يدل على أنه بعيد عن معظم الكواكب الخارجية. حجمه أقرب إلى الأرض أو الزهرة ولكن بتكوين أقرب إلى عطارد ، والذي يتكون أساسًا من الحديد.
قالت كريستين دبليو إف لام ، عالمة الفلك في مركز الفضاء الألماني في برلين والمؤلفة الرئيسية لكتاب “إنها رصاصة غريبة”. مقال نشر الخميس في العلوم.
نظرًا لأنها قريبة جدًا من والدتها ، فمن المحتمل أن جانبًا واحدًا من GJ 367b لا يزال يواجه النجم المحترق. وأضاف لام أن من المتوقع أن تصل درجات الحرارة خلال النهار إلى 2700 درجة فهرنهايت ، وهي ساخنة بدرجة كافية لإذابة الصخور والمعادن ، مما يجعلها عالمًا محتملاً للحمم البركانية.
يوفر GJ 367 b طريقة للعلماء لدراسة تكوين عوالم أقرب إلى النجوم. النظرية الرئيسية وراء كيفية تكوين مكان مثل عطارد هي أنه في وقت مبكر من تاريخ النظام الشمسي ، تشكل كوكب صخري يشبه الأرض بالقرب من الشمس. ثم ضربت صخور الفضاء الضخمة هذا الكيان ، فجردت العالم من قشرته وعباءته. هذا يعني الزئبق هو في الأساس نواة كوكبية عملاقة الجلوس بجانب الشمس الناريّة.
لكن الدكتور فالنسيا قال إن مشكلة مثل هذا السيناريو هو أنه لا يعمل بشكل كامل. قد تكون الاصطدامات قد دمرت الطبقات الخارجية لعطارد البدائي ، لكن المواد لن تذهب بعيدًا. ستبقى الصخور والمعادن المحصورة بفعل جاذبية الشمس في مدار قريب وتجد طريقها في النهاية إلى سطح الجسم.
قال الدكتور فالنسيا إنه من الممكن التذرع بظروف خاصة لسبب عدم حدوث ذلك ، لكن وجود GJ 367 b وأشياء مماثلة يعني أن مثل هذه الكواكب ليست نادرة تمامًا.
وأضافت: “نحن بحاجة إلى التفكير في كيفية إنتاج عطارد فائق بشكل موثوق وغير متقطع”.
أحد الاحتمالات هو أنه لا يزال هناك شيء مفقود من نماذج إنشاء الكواكب. قال الدكتور فالنسيا: ربما تقترب العناصر الكثيفة مثل الحديد من النجم في شبابه. وأضافت أنه في الوقت الحالي ، لا تزال هذه الفكرة تخمينية ، على الرغم من أن عوالم مثل GJ 367b يمكن أن تبدأ في دفع العلماء في مثل هذا الاتجاه.
يخطط الفريق الذي اكتشف الكوكب الصغير بالفعل لمزيد من الملاحظات للنظام. يرغبون أيضًا في استخدام تلسكوب عملاق لالتقاط الضوء من GJ 367b ، ومن المحتمل أن يكتشفوا ما إذا كان له غلاف جوي أو ما إذا كان سطحه منصهرًا حقًا.
لطالما كان اكتشاف العوالم الأكبر أسهل من اكتشاف الأجسام الأصغر ، وقد اكتشف الباحثون مجموعة من الكيانات العملاقة الشبيهة بالمشتري مع جميع أنواع التكوينات والخصائص المدارية. نظرًا لأن تقنيات التلسكوب المحسّنة قد فتحت الاستكشاف للطرف الآخر من طيف الحجم ، يستمر ظهور أجسام صغيرة غريبة مثل GJ 367b.
قال جوناثان فورتني ، عالم الكواكب بجامعة كاليفورنيا في سانتا كروز ، والذي لم يشارك أيضًا في الدراسة: “إنه يوقظك بتذكيرك بأن هذه الكواكب لها قصصها الخاصة”. “هذه طريقة أخرى لإظهار أن النتائج الكوكبية النهائية يمكن أن تكون متنوعة للغاية.”
