هذه الكواكب العشرة الخارجية المتطرفة خارج هذا العالم

بالعربي/ كلما عرفنا المزيد عن الكواكب الخارجية ، كلما أدركنا أن الكون أغرب مما عرفناه في أي وقت مضى.

يكاد يكون من الصعب تصديق أنه حتى السنوات الأولى من التسعينيات ، لم يكتشف علماء الفلك بعد كوكبًا خارج النظام الشمسي . 

على الرغم من أن العلماء كانوا على يقين من أن النجوم الأخرى تدور حول نجوم أخرى ، إلا أنه لم يكن هناك دليل يذكر على وجود أنظمة كوكبية أخرى حتى اكتشاف اثنين من الكواكب خارج المجموعة الشمسية – أو الكواكب الخارجية – يدوران حول النجم النابض PSR 1257 + 12 في عام 1992 بواسطة ألكسندر فولسزكان وديل فريل ، كما تم تسجيل الدخول. مجلة الطبيعة . 

سرعان ما أعقب هذا الاكتشاف الأولي رصد 51 Pegasi b – أول كوكب خارج المجموعة الشمسية تم اكتشافه حول نجم شبيه بالشمس – في عام 1995 ، وحصل علماء الفلك ميشيل مايور وديدييه كيلوز على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2019.

تأخذك مجلة All About Space  في رحلة مذهلة عبر نظامنا الشمسي وما وراءه ، من التكنولوجيا المذهلة والمركبات الفضائية التي تمكن البشرية من المغامرة في المدار ، إلى تعقيدات علوم الفضاء.

منذ عام 1995 ، توسع كتالوج الكواكب الخارجية لدينا بسرعة. لقد تأكدنا الآن من وجود أكثر من 4000 عالم خارج نظامنا الشمسي ، مع وجود 7000 آخرين أو نحو ذلك من المشتبه بهم في انتظار التصنيف ، وفقًا لوكالة ناسا . 

مع تحسن طرق المراقبة لدينا ، بدأت عملية الاكتشاف هذه للتو. وفي وقت لاحق من هذا العام ، سيتم إطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) ، مع تخصيص جزء من مهمته للبحث عن الكواكب الخارجية.  

 بدأ عامل مفاجئ في تقديم نفسه عندما تعلمنا المزيد عن العوالم خارج النظام الشمسي ؛ الكون غريب. غريب حقا. من العوالم التي تمطر فيها الحديد والزجاج إلى عوالم الماس والكواكب التي نجت من قبضة نجومها الأم ، يوضح كتالوج الكواكب الخارجية المزدهرة لدينا أن نظامنا الشمسي ممل بشكل يبعث على الاطمئنان. 

WASP-76b: كوكب خارج المجموعة الشمسية تمطر فيه الحديد المنصهر 

تم رصد WASP-76b في عام 2013 وتم إجراء مزيد من التحريات عليه بواسطة أداة ESPRESSO على التلسكوب الكبير جدًا في عام 2020 ، وهو كوكب محصور بالمد والجزر لنجمه الأم BD + 01 316. وهذا يعني أن جانبًا واحدًا من الكوكب يواجه النجم بشكل دائم تسبب درجات حرارة شديدة الحرارة تبلغ حوالي 4532 درجة فهرنهايت (2500 درجة مئوية) – وهي ساخنة بدرجة كافية لتبخير الحديد. 

يتم تحميص الجانب المواجه للنجوم من WASP-76b بواسطة إشعاع أقوى بآلاف المرات من تلك التي تتلقاها الأرض من الشمس ، في حين أن الجانب الذي يواجه بعيدًا عن النجم من النوع F. ومع ذلك ، على الرغم من أن “الجانب النهاري” من الكوكب يمر بدرجات حرارة جهنم ، إلا أن هذا لا يعني أن الظروف في “الجانب الليلي” هي نزهة في المتنزه. 

جانب WASP-76b الذي يواجه بعيدًا عن النجم الأم للكوكب يكون أكثر برودة بما لا يقل عن 1،832 درجة فهرنهايت (1000 درجة مئوية) ، ولكن هذا يعني أنه عندما ينتقل بخار الحديد عبر نصف الكرة الأرضية بفعل الرياح القوية ، يتم تبريده ، مكونًا سائلًا. قطرات الرذاذ. ثم تسقط قطيرات الحديد المنصهر ، فتقصف الجانب الأكثر برودة من الكوكب.

جاء الدليل الرئيسي الذي سمح لعلماء الفلك باكتشاف وجود هذه الأمطار الحديدية عندما تم استخدام أداة ESPRESSO لفحص الغلاف الجوي لـ WASP-76b ، ولم يتم العثور على أي أثر للعنصر على جانب واحد من العالم. WASP-76b ليس الكوكب الوحيد الذي يعاني من أمطار كابوسية من هذا النوع. كما هو الحال في كثير من الأحيان مع الكواكب الخارجية ، فإن المزيد من الاكتشافات لا تكتفي بالمرحلة السابقة فحسب ، بل إنها تجعل الأشياء أكثر غرابة. 

HD 189733 b: وابل من الزجاج المصهور 

من الفضاء ، قد يبدو HD 189733 b وكأنه عالم جميل وهادئ ، يشبه الرخام الأزرق الزجاجي العملاق. مع الكواكب الخارجية ، يمكن أن تكون المظاهر خادعة ، وهذا بالتأكيد هو الحال بالنسبة لهذا الكوكب الغازي العملاق الذي يكمل مدار نجمه في 2.2 يومًا فقط.

في الواقع ، ينشأ لونه الأزرق الجميل من طقسه المميت ، ولا سيما الأمطار الزجاجية المنصهرة التي تقصف سطح الكوكب. ومع ذلك ، ليس هذا هو مدى الظروف الجوية شبه المجنونة على كوكب الأرض. الكوكب الخارجي – الذي اكتشفه مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لوكالة ناسا وتلسكوبات XMM نيوتن للأشعة السينية التابع لوكالة الفضاء الأوروبية – يواجه أيضًا رياحًا تبلغ سرعتها حوالي 5600 ميل (9000 كيلومتر) في الساعة . تتسبب هذه الرياح الأسرع من الصوت في تقوس الأمطار الزجاجية على كوكب خارج المجموعة الشمسية بشكل جانبي نحو الأرض بدلاً من مجرد السقوط ، كما تلتقط جزيئات السيليكات وتحولها إلى مقذوفات مجهرية. 

لا يقتصر HD 189733 b على اهتمام علماء الفلك فقط بسبب طقسه غير العادي والخطير. لوحظ أن الكوكب الخارجي العملاق يمتلك غلافًا جويًا أكبر بكثير مما يتوقعه العلماء لمثل هذا العالم ، وفقًا لوكالة ناسا . يعمل هذا الغلاف الجوي الممتد على التقاط المزيد من الإشعاع الكبير HD 189733 b الذي يتلقاه من نجومه الأم بفضل مداره القريب الخطير ، مما يعني أن عملاق الغاز يتعرض لدرجات حرارة تصل إلى 1700 درجة فهرنهايت (930 درجة مئوية). 

حقيقة أن الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية يلتقط الكثير من الإشعاع المكثف من نجوم النظام الثنائي HD 189733 يعني أنه يتم تجريده بسرعة في الفضاء. ومع ذلك ، قد لا نفقد كل شيء ، حيث يوضح كوكب آخر خارج المجموعة الشمسية المتطرفة أن الأغلفة الجوية المستنفدة تحصل في بعض الأحيان على فرصة ثانية.  

Gliese 1132b: الكوكب الذي نشأ غلافًا جويًا ثانيًا 

يشبه Gliese 1132 b الأرض في عدد مذهل من الطرق. نصف قطرها أكبر قليلاً فقط ، مثل كتلتها. حتى عمره – 4.5 مليار سنة – يشبه عمر كوكبنا. لكن هذا العالم له فرق واحد مذهل ، فهو يدور بالقرب من نجمه القزم الأحمر ، ويكمل مداره في 1.6 يوم فقط من أيام الأرض. ينتج عن هذا القرب درجة حرارة سطح Gliese 1132 b أعلى بكثير من درجة حرارة سطح كوكبنا عند 278 درجة فهرنهايت (137 درجة مئوية) ، مع الإشعاع المكثف الذي يزيل الغلاف الجوي للكوكب الخارجي. 

ومع ذلك ، اكتشف علماء الفلك مؤخرًا أن شيئًا غير عادي يحدث في Gliese 1132 b. إن تأثير الجاذبية لنجمه – أكبر بنسبة 20٪ من الشمس – يخلق قوى المد والجزر الشديدة التي تضغط على الكوكب وتمدده. يؤدي هذا “الانثناء” إلى نشاط بركاني عنيف ويسبب اندفاع الغازات إلى سطح العالم. 

وفقًا لوكالة ناسا ، فإن هذه الغازات تبني العالم جوًا ثانيًا . في حين أن هذا أمر مثير في حد ذاته نظرًا لكونه المرة الأولى التي يكتشف فيها الفلكيون شيئًا كهذا ، فإن الغلاف الجوي “المعاد نموه” نظرًا لأصله يوفر أيضًا لعلماء الفلك فرصة فريدة لدراسة التركيب الكيميائي الداخلي لكوكب خارج المجموعة الشمسية بالوكالة.  

كبلر -10 ب: في مجرة ​​بعيدة ، بعيدة … 

يدور Kepler-10b بالقرب من نجمه المضيف – على غرار الشمس – على مسافة عشرين من مدار عطارد . ينتج عن هذا مدار أقل من يوم الأرض ودرجة حرارة سطح أكثر من 2372 درجة فهرنهايت (1300 درجة مئوية).

نظرًا لأن Kepler-10 b – الذي تم اكتشافه في عام 2011 بواسطة تلسكوب Kepler – مغلق مدًا على نجمه ، فإنه ينتج أيضًا قطرات منصهرة من الحديد والسيليكات. من المحتمل أن سطح الكوكب مغطى بحمم بركانية أكثر سخونة من تلك الموجودة على الأرض. نظرًا لأن الإشعاع القاسي من نجمه المضيف قد جرد غلافه الجوي بعيدًا ، فإن هذه القطرات على Kepler-10b لن تسقط على الجانب الليلي من الكوكب ، وبدلاً من ذلك يتم تفجير سطحه بفعل الرياح النجمية ، مما يمنحه ذيلًا ناريًا.

Kepler-10 b ليس عالم الحمم الوحيد الذي اكتشفه تلسكوب كبلر. في عام 2013 ، وجد التلسكوب الفضائي أيضًا كوكبًا خارج المجموعة الشمسية Kepler-78b – أقرب 40 مرة من نجمه المضيف من عطارد – والذي يكمل مدارًا كاملاً في غضون ساعات. والنتيجة هي عالم شبيه بالأرض تهيمن عليه الحمم البركانية التي وصفها عالم الفلك ديميتار ساسيلوف بأنها “مقيت”.

نظرًا لأسطح الحمم البركانية المشتعلة ، فلا عجب أن هذه الكواكب الخارجية قد تمت مقارنتها بـ Mustafar ، الكوكب في سلسلة Star Wars التي تستضيف مبارزة السيف الضوئي بين Obi-Wan Kenobi و Anakin Skywalker. ينتج عن الحمم البركانية لهذا العالم الخيالي إصابات بشعة لشاب Jedi مما يجبره على ارتداء الدرع الأسود الأيقوني وجهاز التنفس الخاص بـ Darth Vader. ربما عند التفكير في عالم لإجراء مبارزة حتى الموت ، قد يكون من المستحسن مكان يوفر مناخًا أكثر برودة. لحسن الحظ ، تقدم بعض الكواكب الخارجية ظروفًا متباينة جذريًا. 

أبسيلون أندروميدا ب: عالم من النار والجليد

Upsilon Andromeda b هو كوكب آخر خارج المجموعة الشمسية من المحتمل أن يكون مقيدًا بشكل مدّي إلى نجمه المضيف ، ويكمل مداره في أقل من خمسة أيام. ما يجعل هذا الكوكب – الذي كان يُعرف سابقًا باسم Saffar – عالمًا متطرفًا هو الاختلاف الجذري في درجة الحرارة بين جانبيه وليله.Advertisement

بينما يواجه النهار درجات حرارة تصل إلى 2912 درجة فهرنهايت (1600 درجة مئوية) ، فإن الجانب الليلي يكون أكثر برودة ، حيث تصل درجات الحرارة إلى 4 درجات فهرنهايت تحت الصفر (ناقص 20 درجة مئوية). هذا يعني أن اجتياز نصف الكرة الأرضية من هذا العالم يمكن اعتباره مكافئًا للقفز في بركان. 

في حين أن هذا ليس بأي حال من الأحوال كوكب المشتري الساخن الوحيد الذي تم قفله تدريجيًا ، إلا أن الآخرين الذين اكتشفناهم لا يبدو أنهم يظهرون مثل هذه التباينات الجذرية في درجة الحرارة بين الجوانب المواجهة للنجوم وتجاهل النجوم. يمكن أن يكون السبب وراء تعرض هذا الكوكب الخارجي لمثل هذا الاختلاف الجذري في درجة الحرارة يرجع إلى الحجم الهائل لنجمه الأم Upsilon Andromedae A ، أو حقيقة أن النجم يمتلك بقعة ساخنة تقريبًا “فوق” هذا الكوكب الخارجي ، وفقًا لوكالة ناسا . 

الآن ، قد يكون لديك انطباع بأن جميع الكواكب الخارجية هي عوالم ساخنة وعنيفة توجد بالقرب من نجومها الأم. الحقيقة هي أنه كلما اقترب مدار الكوكب من نجمه المضيف ، كان من السهل اكتشافه. هذا يعني أن كتالوج الكواكب الخارجية مليء بعوالم أكبر ذات مدارات ضيقة. ومع ذلك ، هناك بعض الاستثناءات الملحوظة. 

HR 5183 b: الكوكب المصاب 

فيما يتعلق باكتشافات الكواكب الخارجية ، فإن HR 5183 b – “كوكب المشتري الفائق” ثلاثة أضعاف كتلة أكبر كوكب في النظام الشمسي – فريد من نوعه ، حيث أن مداره غريب الأطوار للغاية ، بالمعنى الحرفي والمجازي. في حين أن معظم الكواكب تتبع مدارًا دائريًا في الغالب ، فإن هذا الغاز العملاق يتتبع مدارًا على شكل بيضة حول نجمه الأم HR 5183 ، وفقًا لعلماء الفلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا . 

اكتشف علماء الفلك الكوكب خارج المجموعة الشمسية من خلال التذبذب الصغير الذي تسببه جاذبيته على نجمه الأم ، مما يؤدي بدوره إلى انخفاض في السطوع. استغرقت العملية 20 عامًا من الملاحظات باستخدام ثلاثة تلسكوبات ، بما في ذلك مرصد WM Keck في هاواي . على الرغم من هذه الفترة الطويلة من المراقبة ، ما زلنا لم نرى العالم يكمل مدارًا كاملاً ، حيث قدر الباحثون أن هذا قد يستغرق ما بين 45 إلى 100 سنة أرضية – ربما 74 عامًا. 

إذا كان HR 5183 b سيتبع مداره في النظام الشمسي ، فسوف يمر بالقرب من الشمس أكثر من كوكب المشتري ، ثم ينتقل إلى الحواف الخارجية لنظامنا الكوكبي يتأرجح بعد نبتون . وقد لوحظت مدارات شديدة الانحراف مثل هذا من قبل ، ولكن عادةً بواسطة الكواكب والأجسام الأخرى الأقرب بكثير إلى نجومها المضيفة. Advertisement

إذا كان الارتباط الفضفاض بين HR 5183 b ونجمها الأم مفاجئًا ، فقد ذهبت بعض العوالم إلى أبعد من ذلك ، حيث انفصلت عن نجومها الأم تمامًا لتتجول في الكون بمفردها.

OGLE-2016-BLG-1928: الذهاب إلى المارقة 

يعتقد علماء الفلك أن مجرة درب التبانة قد تعج بالأيتام الكونيين – الكواكب الخارجية التي تحررت من نجومها الأم لتتجول في مجراتها وحدها. يُعتقد أن هذه الكواكب تتشكل بالطرق التقليدية حول النجوم ، لكنها تندثر لاحقًا عن طريق تفاعلات الجاذبية مع الكواكب الأخرى.

نظرًا لأن الكواكب الخارجية يتم رصدها عادةً من خلال تأثيرها على نجومها المضيفة ، فإن هذا يجعل من المستحيل تقريبًا اكتشاف هذه الكواكب التي لا مأوى لها. هذا صحيح بشكل خاص عندما تكون كواكب صخرية بحجم الأرض. هذا ما يجعل اكتشاف كوكب خارج المجموعة الشمسية المارقة OGLE-2016-BLG-1928 وهو يتجول في درب التبانة أمرًا مميزًا للغاية. على الرغم من أنه ليس أول كوكب مارق يتم اكتشافه ، إلا أنه أصغر كوكب ، مع أمثلة أخرى تشبه إلى حد كبير حجم كوكب المشتري.

تم رصد العالم الأرضي المارق في أواخر عام 2020 باستخدام تقنية تسمى الجاذبية الدقيقة الدقيقة ، وهي انحراف وتركيز الضوء من نجم بعيد أثناء مرور جسم أمامه. تزداد مدة التغيير في ملف تعريف الضوء لهذه المصادر البعيدة مع زيادة كتلة الجسم المتداخل. استمر الاضطراب الناجم عن OGLE-2016-BLG-1928 لمدة 41 دقيقة فقط ، وبالتالي أخبر علماء الفلك أنه كان أصغر شارد تم رصده باستخدام هذه الطريقة حتى الآن. تعتبر OGLE-2016-BLG-1928 رائعة بسبب عدم ارتباطها بنظام كوكبي ، ولكن بالنسبة للكواكب الخارجية الأخرى ، فإن هذه العلاقة هي التي تجعل شيئًا مميزًا. 

نظام TOI-178: نظام انسجام وفوضى 

للوهلة الأولى ، قد يبدو نظام الكواكب TOI-178 مثل أي مجموعة أخرى من العوالم. لكن المراقبة الأقرب والأكثر استطالة تكشف أن خمسة على الأقل من عوالم هذا النظام الستة عالقة في رقصة إيقاعية مع بعضها البعض.

توجد الكواكب الخارجية الخمسة في صدى 18: 9: 6: 4: 3. هذا يعني أن أول كوكب خارج المجموعة الشمسية في السلسلة – ثاني أقرب كوكب للنجم بشكل عام – يكمل 18 دورة حيث أن الثاني في السلسلة يكمل تسعة ، والثالث يكمل ستة ، والرابع يكمل 4 ، والخامس – الكوكب السادس بشكل عام – يكتمل ثلاثة مدارات. هذا يعني أن الكواكب تتراصف على فترات منتظمة أثناء دورانها حول نجمها القزم البرتقالي المضيف.

من المحتمل أن تشير سلسلة الرنين المعقدة هذه إلى نظام كوكبي ظل غير منزعج من تفاعلات الجاذبية أو الاصطدامات مع أنظمة أخرى منذ تكوينه. وهذا يعني أن النظام يمكن أن يكون حاسمًا في دراسة كيفية تشكل أنظمة الكواكب وتطورها.

ومع ذلك ، حيث نجد نظامًا في الكون ، غالبًا ما تكون هناك فوضى أيضًا. لا تُظهر تركيبات الكواكب التي يتألف منها نظام TOI-178 الانسجام الذي تظهره حركتها. بجانب كوكب أرضي كثيف شبيه بالأرض ، يوجد كوكب منخفض الكثافة “منتفخ” ، يتبعه كوكب خارج المجموعة الشمسية بكثافة مماثلة لكوكب نبتون.

55 كانكري إي: الكوكب الخارجي الأكثر قيمة في الكون 

نجم آخر يدور بالقرب من نجومه المضيفة ، ويستغرق أقل من 18 ساعة لإكمال مداره ، 55 كانكري إي أيضًا شديد الحرارة – تصل درجات الحرارة إلى 4172 درجة فهرنهايت (2300 درجة مئوية). لكن ما يميز هذا العالم حقًا هو تكوينه ، مما يجعل الكوكب الخارجي ، المعروف رسميًا باسم Janssen ، ربما أكثر الأشياء قيمة تقليديًا في الكون.Advertisement

حقيقة أن 55 Cancri e هي ضعف حجم الأرض ، ولكن كتلتها تقارب 9 أضعاف ، دفعت علماء الفلك إلى اقتراح أن هذه الأرض العملاقة يمكن أن تتكون من كربون عالي الضغط على شكل جرافيت وماس ممزوج ببعض الحديد وغيره. وفقًا لوكالة ناسا . 

تقدر القيمة المقدرة لـ 55 Cancri e بـ 384 كوادريليون مرة أكثر من إجمالي الناتج المحلي الإجمالي للأرض ، والذي تم تقييمه بـ 70 دولارًا أمريكيًا في عام 2011. يقترح بعض علماء الفيزياء الفلكية أن عوالم الماس هذه يمكن أن تتشكل بشكل منتظم إلى حد ما عندما احتوت على نسب عالية من الانهيار الكربوني لتكوين الكواكب.

تم الطعن في فكرة أن 55 Cancri e مصنوع من الماس منذ اكتشاف الكوكب الخارجي لأول مرة في عام 2004 ، وهو يتقدم ويخرج لصالحه ، مما يثبت أن الماس قد لا يستمر إلى الأبد. ومع ذلك ، على الرغم من كل هذه العوالم المتطرفة ، ربما لا تزال الكواكب الخارجية الأكثر استثنائية موجودة هناك لنكتشفها ، وقد توجد في أنظمة من أمثال لم نواجهها من قبل. 

الكواكب: الكواكب الخارجية المتطرفة للثقوب السوداء 

قد لا تتشكل الكواكب الخارجية الأكثر تطرفاً حول النجوم على الإطلاق ، ولكنها بدلاً من ذلك يمكن أن تدور حول ثقوب سوداء فائقة الكتلة. تتكون الكواكب من الانهيار الثقالي لمناطق كثيفة للغاية من سحب الكواكب الأولية لغاز الغبار والثقوب السوداء الهائلة في قلب نوى المجرة النشطة (AGN) الموجودة في مركز الأقراص المضطربة الضخمة لمثل هذه المواد. 

في الوقت الحالي ، لا يوجد دليل على وجود مثل هذه الكواكب التي تدور حول الثقوب السوداء – أو “الكواكب” – بالفعل ، لكن الأبحاث الحديثة التي تصوغ ديناميكيات أقراص الغاز والغبار هذه تشير إلى أنه في ظل ظروف معينة يجب أن يحدث تكوين الكوكب في مثل هذه المناطق. في حالة حدوث مثل هذه العمليات ، فإن الكواكب ستتشكل بعيدًا عن الثقوب السوداء فائقة الكتلة أكثر مما تفعله معظم الكواكب من نجمها الأم. إنه بعيد جدًا في الواقع ، لدرجة أنه قد يستغرق مليون سنة حتى يكمل هذا العالم مداره! 

يمكن أن يساعد الإشعاع الصادر من المجرة النشطة في توفير إمدادات ثابتة من المواد الجديدة لتشكيل الكواكب ، وقد تكون نتيجة ذلك تشكيلًا جامحًا ، مما يعني أن الكواكب يمكن أن تصل إلى أحجام عملاقة أكبر بكثير من الكواكب الخارجية “العادية”. من غير المرجح أن تشارك Blanets أوجه تشابه أخرى مع الأرض أو المشتري ، مما يعني فئات جديدة كاملة من الأجرام الفلكية خارج عمالقة الغاز والعوالم الأرضية للتحقيق فيها.

مع وجود أقرب نواة مجرية نشطة خارج حدود التحقيقات الحالية للكواكب الخارجية ، قد يتعين انتظار اكتشاف الكواكب. حتى ذلك الحين ، سيوفر علم الفلك سلسلة من اكتشافات الكواكب الخارجية التي تتحدى فهمنا المتزايد للكون وتعيد تحديد مكاننا فيه.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com