اعتبارًا من 1 مارس 2018 ، 3741 exoالكواكب تم تأكيدها في 2794 نظامًا ، مع 622 نظامًا يحتوي على أكثر من كوكب واحد. معظم الفضل في هذه الاكتشافات يذهب إلى تلسكوب كيبلر الفضائي ، الذي اكتشف ما يقرب من 3500 كوكبًا و 4500 مرشحًا كوكبيًا. في أعقاب كل هذه الاكتشافات ، تحول التركيز من الاكتشاف الخالص إلى البحث والتوصيف.
في هذا الصدد ، تعتبر الكواكب المكتشفة باستخدام طريقة العبور ذات قيمة خاصة لأنها تسمح بدراسة هذه الكواكب بالتفصيل. على سبيل المثال ، اكتشف فريق من علماء الفلك مؤخرًا ثلاثة من الأرض الفائقة تدور حول نجم معروف GJ 9827 ، والذي يقع على بعد 100 سنة ضوئية (30 فرسخًا) من الأرض. إن قرب النجم ، وحقيقة كونه يدور حوله العديد من الأرض الفائقة ، يجعل هذا النظام مثاليًا لدراسات الكواكب الخارجية المفصلة.
ظهرت الدراسة التي حملت عنوان "نظام لثلاث طبقات أرضية عابرة في وقت متأخر من K-Dwarf GJ 9827 في Thirty Parsecs" على الإنترنت مؤخرًا. قاد الدراسة جوزيف إي. رودريجيز من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، وتضمن أعضاء من جامعة تكساس في أوستن ، جامعة كولومبيا ، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، ومعهد ناسا للعلوم خارج الكوكب.
كما هو الحال مع جميع اكتشافات كيبلر ، تم اكتشاف هذه الكواكب باستخدام طريقة العبور (المعروف أيضًا باسم قياس الضوء العابر) ، حيث يتم رصد النجوم من أجل الانخفاضات الدورية للسطوع. هذه الانخفاضات هي نتيجة مرور الكواكب الخارجية أمام النجم (أي العابر) بالنسبة للمراقب. في حين أن هذه الطريقة مثالية لوضع قيود على حجم الكوكب وفتراته المدارية ، إلا أنها يمكن أن تسمح أيضًا بتوصيف الكواكب الخارجية.
بشكل أساسي ، يستطيع العلماء معرفة أشياء عن الغلاف الجوي الخاص بهم من خلال قياس الأطياف التي ينتجها ضوء النجم أثناء مروره عبر الغلاف الجوي للكوكب. بالاقتران مع قياسات السرعة الشعاعية للنجم ، يمكن للعلماء أيضًا وضع قيود على كتلة الكوكب ونصف قطره ويمكنهم تحديد أشياء حول البنية الداخلية للكوكب.
من أجل دراستهم ، قام الفريق بتحليل البيانات التي حصل عليها K2 المهمة ، التي أظهرت وجود ثلاثة كواكب خارقة حول النجم GJ 9827 (GJ 9827 b و c و d). منذ أن قدموا في البداية ورقة بحثهم في سبتمبر من عام 2017 ، تم تأكيد وجود هذه الكواكب من قبل فريق آخر من علماء الفلك. كما قال الدكتور رودريغيز لمجلة الفضاء عبر البريد الإلكتروني:
"اكتشفنا ثلاثة كواكب بحجم الأرض فائقة في تكوين مضغوط للغاية. على وجه التحديد ، تحتوي الكواكب الثلاثة على نصف قطر يبلغ 1.6 و 1.2 و 2.1 ضعف نصف قطر الأرض وجميع مدارها المضيف خلال 6.2 يومًا. نلاحظ أن هذا النظام تم اكتشافه بشكل مستقل (في وقت واحد) من قبل فريق آخر من جامعة ويسليان (Niraula et al. 2017). "
هذه الكواكب الخارجية الثلاثة مثيرة للاهتمام بشكل خاص لأن أكبرها له نصف قطر يضعها في النطاق بين كونها صخرية أو غازية. تم اكتشاف عدد قليل من هذه الكواكب الخارجية حتى الآن ، مما يجعل هذه الثلاثة هدفًا رئيسيًا للبحث. وأوضح رودريجيز:
“الكواكب فائقة الحجم هي أكثر أنواع الكواكب شيوعًا التي نعرفها ولكن ليس لدينا كوكب واحد في نظامنا الشمسي ، مما يحد من قدرتنا على فهمها. وهي مهمة بشكل خاص لأن نصف قطرها يمتد من انتقال الصخور إلى الغاز (كما أناقش أدناه في أحد الاستجابات الأخرى). بشكل أساسي ، الكواكب الأكبر من نصف قطر الأرض 1.6 مرة أقل كثافة ولها أجواء هيدروجين / هيليوم سميكة بينما الكواكب الأصغر تكون كثيفة جدًا مع الغلاف الجوي قليل أو معدوم. "
شيء آخر مثير للاهتمام حول هذه الأرض الفائقة هو كيف أن فتراتها المدارية القصيرة - والتي هي 1.2 و 3.6 و 6.2 يومًا ، على التوالي - ستؤدي إلى درجات حرارة شديدة إلى حد ما. باختصار ، يقدر الفريق أن الأرض الفائقة الثلاثة تواجه درجات حرارة سطحية تبلغ 1172 كلفن (899 درجة مئوية ؛ 1650 درجة فهرنهايت) و 811 كلفن (538 درجة مئوية ؛ 1000 درجة فهرنهايت) و 680 كلفن (407 درجة مئوية ؛ 764 درجة مئوية) F) ، على التوالي.
وبالمقارنة ، فإن كوكب الزهرة - أكثر الكواكب سخونة في النظام الشمسي - يعاني من درجات حرارة سطح تبلغ 735 كلفن (462 درجة مئوية ؛ 863 درجة فهرنهايت). لذا ، في حين أن درجات الحرارة على كوكب الزهرة ساخنة بما يكفي لإذابة الرصاص ، فإن الظروف على GJ 9827 b تكاد تكون ساخنة بما يكفي لإذابة البرونز.
ومع ذلك ، فإن أهم شيء في هذا الاكتشاف هو الفرص التي يمكن أن يوفرها لتوصيف الكواكب الخارجية. على بعد 100 سنة ضوئية فقط من الأرض ، سيكون من السهل نسبيًا على التلسكوبات من الجيل التالي (مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي) إجراء دراسات على غلافها الجوي وتقديم صورة أكثر تفصيلاً لنظام الكواكب هذا.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذه الكواكب الثلاثة الغريبة كلها في نفس النظام ، مما يجعل إجراء حملات المراقبة أسهل بكثير. كما خلص رودريجيز:
"إن نظام GJ 9827 فريد لأن كوكبًا واحدًا أصغر من هذا القطع ، وكوكب واحد أكبر ، والكوكب الثالث له نصف قطر يبلغ 1.6 مرة نصف قطر الأرض ، على هذا الحد مباشرة. إذن في نظام واحد ، لدينا كواكب تمتد عبر انتقال الصخور إلى الغاز. هذا مهم لأنه يمكننا دراسة الغلاف الجوي لهذه الكواكب ، والبحث عن الاختلافات في تكوين الغلاف الجوي لها والبدء في فهم سبب حدوث هذا الانتقال عند 1.6 مرة نصف قطر الأرض. بما أن جميع الكواكب الثلاثة تدور حول نفس النجم ، يبقى تأثير النجم المضيف ثابتًا في هذه "التجربة". لذلك ، إذا كانت هذه الكواكب الثلاثة في GJ 9827 تدور حول ثلاثة نجوم منفصلة ، فسيتعين علينا القلق بشأن كيفية تأثير النجم المضيف أو تأثيره على الغلاف الجوي للكوكب. في نظام GJ 9827 ، لا داعي للقلق بشأن هذا لأنهم يدورون حول نفس النجم ".
