في المجال الطبي ، تستخدم الأشعة السينية لإيجاد وتشخيص جميع أنواع الأمراض المخبأة داخل الجسم ؛ في علم الفلك ، يمكن أيضًا استخدام الأشعة السينية لدراسة الأجسام المحجوبة مثل النجوم النابضة والثقوب السوداء. الآن ، وللمرة الأولى ، تم استخدام الأشعة السينية لدراسة جسم آخر في الفضاء يصعب رصده: كوكب شمسي إضافي. قام مرصد شاندرا للأشعة السينية ومرصد نيوتن XMM بدمج قوتهما الخارقة للأشعة السينية للنظر إلى كوكب خارج المجموعة الشمسية يمر أمام نجمه الأم.
هذا ليس اكتشافًا جديدًا لكوكب خارج المجموعة الشمسية - كان هذا الكوكب الخارجي نفسه ، المسمى HD 189733b ، أحد أكثر الكواكب التي تمت ملاحظتها والتي تدور حول نجم آخر ، وكان مؤخرًا في الأخبار منذ هابل يؤكد الغلاف الجوي الأزرق المحيطي للكوكب واحتمال سقوط الزجاج على الكوكب.
لكن القدرة على رؤية كوكب خارج المجموعة الشمسية في الأشعة السينية يعد خبرًا جيدًا للدراسات المستقبلية وربما حتى اكتشاف الكواكب حول النجوم الأخرى.
قالت كاتيا بوبينهاغر من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA) في كامبريدج ، ماساتشوستس ، والتي قادت الدراسة الجديدة ، التي ستنشر في 10 أغسطس: 'شوهد الآلاف من الكواكب المرشحة للعبور في الضوء البصري فقط'. طبعة من مجلة الفيزياء الفلكية. 'أخيرًا ، القدرة على دراسة أحد الأشعة السينية أمر مهم لأنه يكشف عن معلومات جديدة حول خصائص كوكب خارج المجموعة الشمسية.'
انطباع الفنان عن الكوكب الأزرق العميق HD 189733b ، بناءً على الملاحظات من تلسكوب هابل الفضائي. الائتمان: ناسا / وكالة الفضاء الأوروبية.
HD 189733b هو كوكب خارج المجموعة الشمسية بحجم كوكب المشتري يدور حول نجم قزم أصفر موجود في نظام ثنائي يسمى HD 189733 في كوكبة Vulpecula ، بالقرب من سديم Dumbell ، على بعد حوالي 62 سنة ضوئية من الأرض.
يدور هذا العملاق الغازي الضخم بالقرب من نجمه المضيف وينفجر بالأشعة السينية من نجمه - أقوى بعشرات الآلاف من المرات مما تتلقاه الأرض من الشمس - ويتحمل تقلبات درجات الحرارة البرية ، حيث تصل درجات الحرارة الحارقة إلى أكثر من 1000 درجة مئوية. . يقول علماء الفلك إنه من المحتمل أن تمطر الزجاج (السيليكات) - بشكل جانبي - في عواء رياح تبلغ 7000 كيلومتر في الساعة.
لكنها قريبة نسبيًا من الأرض ، ولذلك تمت دراستها كثيرًا بواسطة العديد من التلسكوبات الفضائية والأرضية الأخرى.
في مدونة ، قالت بوبنهايجر إنها استلهمت من إطلاق تلسكوب كبلر ، وتساءلت عما إذا كان يمكن رؤية الكواكب الخارجية في الأشعة السينية. كانت متحمسة عندما وجدت بيانات مؤرشفة من XMM Newton تظهر مراقبة لمدة خمسة عشر ساعة للنجم HD 189733 و 'Hot Jupiter' HD 189733b كان يعبر أمام النجم أثناء تلك الملاحظة.
وقالت إن منحنى الضوء كان مخيبا للآمال. 'النجم نشط مغناطيسيًا ، مما يعني أن هالة النجم ساطعة ومومضة ، لذلك أظهر منحنى ضوء الأشعة السينية الكثير من التشتت. كان البحث عن إشارة عبور في منحنى الضوء هذا أشبه بمحاولة سماع همسة في حانة صاخبة '، كتب بوبينهايجر.
كانت تعرف أنه مع وجود المزيد من البيانات ، ستكون إشارة العبور أكثر وضوحًا ، لذلك تقدمت بطلب - وحصلت على - وقت على تشاندرا لمراقبة هذا الكوكب الخارجي.
جمعت البيانات من جميع الملاحظات ونجحت في النهاية. قال بوبينهايجر: 'يمكنني رصد عبور الكوكب بالأشعة السينية'. 'ما أدهشني هو مدى عمق العبور: ابتلع الكوكب حوالي 6-8٪ من ضوء الأشعة السينية من النجم ، بينما حجب 2.4٪ فقط من ضوء النجوم عند الأطوال الموجية الضوئية. وهذا يعني أن الغلاف الجوي للكوكب يحجب الأشعة السينية على ارتفاعات تزيد عن 60.000 كم فوق نصف قطرها البصري - نصف قطر أكبر بنسبة 75٪ في الأشعة السينية! '
هذا يعني أنه يجب تسخين الغلاف الجوي الخارجي إلى حوالي 20000 كلفن للحفاظ على نفسه في مثل هذه الارتفاعات العالية. بالإضافة إلى ذلك ، يفقد الكوكب غلافه الجوي أسرع بنحو 40٪ مما كان يعتقد من قبل.
قالت بوبنهايجر إنها وزملاؤها سيختبرون المزيد من ملاحظات الأشعة السينية للكواكب الأخرى المماثلة مثل CoRoT-2b لمعرفة المزيد حول كيفية تأثير النجوم على الغلاف الجوي للكوكب.
مصادر: شاندرا و مدونة شاندرا .