في العقدين والنصف الماضيين ، أكد علماء الفلك وجود الآلاف من الكواكب الخارجية . في السنوات الأخيرة ، بفضل التحسينات في الأجهزة والمنهجية ، كانت العملية تتحول ببطء من عملية الاكتشاف إلى عملية التوصيف. على وجه الخصوص ، يأمل علماء الفلك في الحصول على أطياف من أجواء الكواكب الخارجية التي تشير إلى تركيبها الكيميائي.
هذه ليست مهمة سهلة لأن التصوير المباشر صعب للغاية ، والطريقة الأخرى الوحيدة هي إجراء الملاحظات أثناء العبور. ومع ذلك ، فإن علماء الفلك من اتحاد كارمن ذكرت مؤخرا اكتشاف كوكب أرضي خارق صخري ساخن يدور حول النجم القزم الأحمر القريب. بينما يكون هذا الكوكب شديد الحرارة ، فقد احتفظ بجزء من غلافه الجوي الأصلي ، مما يجعله مناسبًا بشكل فريد للمراقبة باستخدام تلسكوبات الجيل التالي.
جزء من مشكلة توصيف الكواكب الخارجية هو أن الكواكب التي يُرجح أن تكون صالحة للسكن هي كواكب صخرية خارج المجموعة الشمسية تدور بالقرب من نجومها. وبالتالي فإن أي ضوء ينعكس من الغلاف الجوي والأسطح يتغلب عليه ضوء نجمهم الأم. على هذا النحو ، التصوير المباشر ممكن عادة فقط عندما يتعلق الأمر بعمالقة الغاز التي لها مدارات طويلة.
رسم توضيحي لفنان لكوكب خارجي افتراضي يدور حول قزم أحمر. الائتمان: NASA / ESA / G. بيكون (STScI)
في بعض الأحيان ، يستطيع علماء الفلك فحص الضوء الذي يمر عبر الغلاف الجوي للكوكب عندما يمر أمام نجمه الأم (المعروف أيضًا باسم العبور). يمثل هذا أيضًا تحديات ، نظرًا لأن الكواكب الصخرية لها أغلفة جوية رقيقة نسبيًا مقارنة بعمالقة الغاز (بافتراض أن لديهم أيًا منها على الإطلاق). ونتيجة لذلك ، فإن العديد من نماذج الغلاف الجوي الحالية للكواكب الصخرية لا تزال غير مختبرة.
استخدم الفلكيون كلاهما قياس الضوء العابر و السرعة الشعاعية القياسات - حاليًا أكثر الطريقتين فعالية (خاصةً مجتمعة) - لتأكيد وجود Gliese 486b. تم ذلك باستخدام بيانات من عبور قمر صناعي لمسح الكواكب الخارجية (TESS) ، تلسكوب كارلوس سانشيز بطول 1.52 متر في مرصد تيد ، ال التلسكوب العالمي لمرصد لاس كومبريس شبكة (LCOGT) وأدوات أخرى.
يُعرف هذا الكوكب الأخير الذي اكتشفه اتحاد كارمن باسم Gliese 486b ، وهو كوكب أرضي خارق يدور حول نجم من النوع M (قزم أحمر) يقع على بعد 26 سنة ضوئية فقط. تبلغ كتلة هذا الكوكب ما يقرب من 2.8 ضعف كتلة الأرض ، وهو مشابه في تركيبته للأرض والزهرة ، ويدور على مسافة 2.5 مليون كيلومتر (1.55 مليون ميل) من نجمه - ما يقرب من 1.6٪ المسافة بين الأرض والشمس - ويستغرق اكتماله 1.5 يومًا مدار.
بين قربه من الأرض ، والتكوين الصخري ، والمدار الضيق مع نجمه الأم ، وحقيقة أنه احتفظ بغلاف جوي ، يلبي هذا الكوكب الخارجي جميع متطلبات متابعة الملاحظات بواسطة تلسكوبات الجيل التالي. نظرًا لأن Gliese 486b له دوران فلكي مماثل لدورته المدارية (1.5 يومًا) ، فهو مقفل تدريجيًا بنجمه الأصلي (جانب واحد دائمًا يواجهه).
Trifon Trifonov ، عالم الكواكب في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك (MPIA) في هايدلبرغ ، ألمانيا ، كان المؤلف الرئيسي للدراسة البحثية. كما أوضح في تقرير MPIA الأخير بيان صحفي :
'إن قرب هذا الكوكب الخارجي مثير لأنه سيكون من الممكن دراسته بمزيد من التفاصيل باستخدام التلسكوبات القوية مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي القادم والتلسكوبات الكبيرة للغاية في المستقبل.
'لا يمكننا الانتظار حتى تصبح التلسكوبات الجديدة متاحة. ستساعدنا النتائج على فهم مدى قدرة الكواكب الصخرية على الاحتفاظ بغلافها الجوي ، ومكوناتها وكيفية تأثيرها على توزيع الطاقة على الكواكب '.
على الرغم من أن Gliese 486 هو نجم خافت وبارد نسبيًا (مقارنة بالشمس) ، فإن كمية الإشعاع التي يتعرض لها شديدة لدرجة أن الكوكب يعاني من درجات حرارة سطح تصل إلى 700 كلفن (430 درجة مئوية ؛ 806 درجة فهرنهايت). من كل هذا ، من المرجح أن يبدو سطح Gliese 486b إلى حد كبير مثل كوكب الزهرة ، بمناظر طبيعية حارة وجافة وتتقاطع مع أنهار متوهجة من الحمم البركانية.
ومع ذلك ، فإن أحد الاختلافات الكبيرة هو أن Gliese 486b يبدو أنه يتمتع بجو ضعيف (بينما يتميز كوكب الزهرة بجو كثيف بشكل لا يصدق). هذا مثير للإعجاب بالنظر إلى أن نماذج الكواكب الحالية لدينا تشير إلى أن الإشعاع يميل إلى تجريد الكواكب من غلافها الغازي. في هذه الحالة ، فإن أي غلاف جوي لا يزال على الكوكب سيحتفظ به بفعل جاذبية الأرض الفائقة.
انطباع الفنان عن كوكب خارجي يشبه كوكب الزهرة يدور حول نجم قزم أحمر. الائتمان: CfA / Dana Berry
كما خلص خوسيه أ. كاباييرو من Centro de Astrobiología (CSIC-INTA ، إسبانيا) والمؤلف المشارك للورقة:
'كان اكتشاف Gliese 486b ضربة حظ. مائة درجة أعلى وسيكون سطح الكوكب بأكمله حممًا. سيتكون غلافه الجوي من صخور متبخرة. من ناحية أخرى ، إذا كان Gliese 486b أبرد بمائة درجة ، فلن يكون مناسبًا لمتابعة الملاحظات '.
في المستقبل ، يأمل فريق كارمن في مراقبة Gliese 486b أثناء مروره أمام نجمه (بالنسبة إلينا). في هذه المرحلة ستمر كميات صغيرة من الضوء عبر الغلاف الجوي الرقيق للكوكب ، والذي يمكن اكتشافه بواسطة مراصد مثلجيمس ويب. سيتم إجراء سلسلة ثانية من القياسات الطيفية عندما يأخذ مدار Gliese 486b وراء نجمه.
في هذه المرحلة ، يمكن دراسة الضوء المنعكس من سطح الكوكب للحصول على أطياف الانبعاث. بين هذين النوعين من الأرصاد الطيفية ، سيكون علماء الفلك قادرين على اختبار ميداني للطرق التي ستسمح لهم بتضييق نطاق البحث عن الكواكب الصالحة للسكن. المراصد الأرضية مثل تلسكوب كبير للغاية (ELT) و تلسكوب ماجلان العملاق (GMT) سوف أيضا السماح بالتصوير المباشر والدراسات الطيفية.
ال البحث عالي الدقة من Calar Alto عن الأقزام M مع Exoearths مع الأشعة تحت الحمراء القريبة و Échelle Spectrographs يتكون اتحاد (كارمنز) من أكثر من 200 عالم ومهندس من 11 مؤسسة تقع في أسبانيا وألمانيا. الدراسة التي تصف اكتشافهم ، ' كوكب خارجي صخري عابر قريب مناسب للتحقيق في الغلاف الجوي ، 'ظهر مؤخرًا في المجلةعلم(المجلد 371 ، رقم 6533).
