أصغر كوكب خارج المجموعة الشمسية تم اكتشافه حتى الآن من خلال 'الاستماع' إلى نجم شبيه بالشمس

اكتشف العلماء كوكبًا جديدًا يدور حول نجم شبيه بالشمس ، والكواكب الخارجية هي أصغر كوكب موجود حتى الآن في بيانات مهمة كبلر. كوكب كبلر 37 ب ، أصغر من عطارد ، لكنه أكبر قليلاً من قمر الأرض. جاء اكتشاف الكوكب من تعاون بين علماء كبلر واتحاد من الباحثين الدوليين الذين يستخدمون علم الزئبق - قياس التذبذبات في سطوع النجم الناجم عن الزلازل النجمية المستمرة ، وتحويل تلك الاختلافات الصغيرة في ضوء النجم إلى أصوات.

قال ستيف كوالر ، من جامعة ولاية آيوا في الولايات المتحدة ، وعضو فريق البحث: 'هذا يستمع أساسًا إلى النجم عن طريق قياس الموجات الصوتية'. 'كلما كان النجم أكبر ، انخفض التردد أو' درجة الصوت 'لأغنيته.'

سمحت القياسات التي أجراها علماء الزوايا الفلكية لفريق كبلر البحثي بقياس كبلر -37 ب الصغير بدقة أكبر ، بالإضافة إلى الكشف عن كوكبين آخرين في نفس النظام الكوكبي: أحدهما أصغر قليلاً من الأرض والآخر أكبر بمرتين.

على الرغم من أن كوكب كبلر 37 ب هو كوكب صخري على الأرجح ، إلا أنه لن يكون مكانًا رائعًا للعيش فيه. من المحتمل أن يكون الجو حارًا جدًا - مع سطح مشتعل ولا يوجد غلاف جوي.

كتب الفريق في ورقتهم: 'نظرًا لحجمه الصغير للغاية ، المشابه لحجم قمر الأرض ، وسطحه شديد الإشعاع ، فمن المحتمل جدًا أن يكون كوكب كبلر 37 ب صخريًا بلا غلاف جوي أو ماء ، على غرار عطارد'. نُشر هذا الأسبوع في مجلة Nature. 'اكتشاف مثل هذا الكوكب الصغير يظهر لأول مرة أن الأنظمة النجمية تستضيف كواكب أصغر وأكبر بكثير من أي شيء نراه في نظامنا الشمسي.'

النجم المضيف ، كبلر -37 ، يبعد حوالي 210 سنة ضوئية عن الأرض في كوكبة ليرا. تدور الكواكب الثلاثة حول النجم على مسافة أقل من المسافة التي يبعدها عطارد عن الشمس ، مما يشير إلى أنها عوالم شديدة الحرارة وغير مضيافة. يدور كبلر -37 ب كل 13 يومًا على بعد أقل من ثلث مسافة عطارد من الشمس. درجة حرارة السطح المقدرة لهذا الكوكب المشتعل ، عند أكثر من 800 درجة فهرنهايت (700 كلفن) ، ستكون ساخنة بدرجة كافية لإذابة الزنك في فلس واحد. تدور Kepler-37c و Kepler-37d كل 21 يومًا و 40 يومًا على التوالي.

مفهوم الفنان لـ Kepler-37b. الكوكب أكبر قليلاً من قمرنا ، ويبلغ حجمه حوالي ثلث حجم الأرض. تنسب إليه:
ناسا / أميس / مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا

يجب معرفة حجم النجم من أجل قياس حجم الكوكب بدقة. لمعرفة المزيد عن خصائص النجم Kepler-37 ، فحص العلماء الموجات الصوتية الناتجة عن حركة الغليان تحت سطح النجم.

قال ترافيس ميتكالف ، وهو جزء من كبلر Asteroseismic Science Consortium: 'إن تقنية علم الزلازل النجمية مماثلة لكيفية استخدام الجيولوجيين للموجات الزلزالية الناتجة عن الزلازل لاستكشاف البنية الداخلية للأرض'.

تنتقل الموجات الصوتية إلى النجم وتجلب المعلومات مرة أخرى إلى السطح. تسبب الموجات اهتزازات يلاحظها كبلر على أنها وميض سريع لسطوع النجم. إن التذبذبات عالية التردد التي يصعب تمييزها في سطوع النجوم الصغيرة هي الأصعب في القياس. هذا هو السبب في أن معظم الأجسام التي خضعت سابقًا لتحليل الزئبق النجمي أكبر من الشمس.

قال ميتكالف لـ Universe Today: 'تمت دراسة هذه التذبذبات لفترة طويلة مع شمسنا ، لكن مهمة كبلر وسعت ذلك ليشمل مئات النجوم الشبيهة بالشمس. كبلر -37 هو أروع نجم ، وكذلك أصغر نجم تم قياسه بعلم الكويكبات. '

يبلغ نصف قطر كبلر 37 ثلاثة أرباع الشمس فقط. وقال ميتكالف إن نصف قطر النجم معروف بدقة 3 في المائة ، وهو ما يُترجم إلى دقة استثنائية في حجم الكوكب.

أطلقت Metcalfe منظمة غير ربحية للمساعدة في جمع الأموال البحثية لاتحاد Kepler Asteroseismic Science Consortium. يسمح مشروع Pale Blue Dot للناس بتبني نجمة لدعم علم الزلازل ، حيث لا يوجد تمويل من وكالة ناسا لعلم النجوم.

قال ميتكالف: 'يوجد الكثير من الخبرة في هذا المجال في أوروبا وليس في الولايات المتحدة ، لذا كإجراء لتوفير التكلفة ، استعانت وكالة ناسا بمصادر خارجية لهذا البحث الخاص لمهمة كبلر ، ولا تستطيع ناسا تمويل الباحثين في بلدان أخرى.'

اكتشف كيف يمكنك المساعدة في هذا البحث من خلال تبني أحد نجوم Kepler في موقع مشروع Pale Blue Dot.

تحمل المركبة الفضائية كبلر مقياس ضوئي ، أو مقياس ضوئي ، لقياس التغيرات في سطوع النجوم التي تركز عليها في منطقة Cygnus في السماء.

كبلر ميشن ستار فيلد. صورة التقطها كارتر روبرتس من جمعية إيست باي الفلكية في أوكلاند ، كاليفورنيا ، تُظهر منطقة درب التبانة في السماء حيث تشير مركبة كبلر الفضائية / مقياس الضوء. يشير كل مستطيل إلى المنطقة المحددة من السماء التي يغطيها كل عنصر CCD في مقياس الضوء كبلر. يوجد إجمالي 42 عنصرًا من عناصر CCD في أزواج ، كل زوج يتكون من مربع. الائتمان: كارتر روبرتس / جمعية إيست باي الفلكية.

قال ميتكالف إن هذا الاكتشاف استغرق وقتًا طويلاً للتحقق ، حيث كان من الصعب تأكيد توقيع هذا الكوكب الخارجي الصغير جدًا ، للتأكد من أن التوقيع لم يكن قادمًا من مصادر أخرى مثل نجم ثنائي خسوف.

قال كوالر إن كبلر يرسل بيانات قياس ضوئي لعلماء الفلك 'ربما تكون أفضل ما سنراه في حياتنا' ، كما قال ، مضيفًا أن هذا الاكتشاف الأخير يظهر 'لدينا تقنية مثبتة للعثور على الكواكب الصغيرة حول النجوم الأخرى.'

قال توماس باركلي ، المؤلف الرئيسي لمجلة Nature paper: 'اكتشفنا كوكبًا أصغر من أي كوكب آخر في نظامنا الشمسي يدور حول أحد النجوم القليلة التي تتميز بالسطوع والهدوء ، حيث كان اكتشاف الإشارات ممكنًا'. 'يُظهر هذا الاكتشاف أن الكواكب القريبة يمكن أن تكون أصغر ، وكذلك أكبر بكثير ، من الكواكب التي تدور حول شمسنا.'

وهل هناك المزيد من الكواكب الصغيرة مثل هذه ، في انتظار العثور عليها؟

كما كتب الفريق في ورقتهم ، 'في حين أن عينة من كوكب واحد فقط صغيرة جدًا بحيث لا يمكن استخدامها لتحديد معدلات الحدوث ، إلا أنها تضفي وزناً على الاعتقاد بأن حدوث الكوكب يزداد أضعافاً مضاعفة مع تناقص حجم الكوكب'.

المصادر: مقابلة هاتفية مع ترافيس ميتكالف ، جامعة ولاية لوا و ناسا / مختبر الدفع النفاث