إغلاق القائمة
حل لغز منتفخ الكوكب

حل لغز منتفخ الكوكب



    الثنائي الديناميكي للأجنبي "Oddballs" قد يحل لغز منتفخ الكوكب


    جوبيترز الساخنون هم عوالم العجائب الغريبة التي تتشبث على نحو وثيق بنجومهم الأم في مدارات سريعة التحميص على نحو لا يصدق. تلك العملاقة الساحرة هي كواكب خارجية عملاقة تعمل بالغاز ولها مدد مدارية أصغر من عشرة أيام ، ومداراتها الحارة جدا بشأن نجومها المتوهجة ، المحمرة ، الناريّة عادةً ما تحملها أصغر من 0.1 وحدات فلكية (AU) من مضيفيها النجميين إلى عُشر المسافة بين الأرض والشمس ليس إلا. فرد التحالف الافريقيهي المسافة بين كوكبنا ونجمنا ، والذي هو 93،000،000 قابلية. منذ أن نهض الفلكيون أولاً بحساب الكمية العارم لتلك الكواكب الخارجية الغريبة منذ ما يقرب من جيل ، واجهوا لغزًا محرضًا للغضب - كيف تمَكّنت تلك "الغريبة" الغريبة الحارقة ، البعيدة ، والمنتفخة أن تنمو بشكل ملحوظ؟ في تشرين الثاني 2017 ، بفضل اكتشاف مرجأًا لكواكب توأمية حربية ، اقترب فرقة رياضية من علماء الفلك من اقتراب حل لغز الكوكب المنتفخ.

    يتولى قيادة علماء الفلك ، الذين اكتشفوا ذلك الثنائي الديناميكي للكواكب المزدوجة ، طالب الدراسات العليا صامويل جرونبلات من معهد دراية الفلك بجامعة هاواي (IfA). بفضل ذاك الفرقة الرياضية من علماء الفلك بجامعة هاواي ، نقترب حالا من إجابة عن أسلوب وكيفية تكوين تلك الكواكب المنتفخة والساخنة والعملاقة.

    تتألف الكواكب العملاقة للغاز في أكثريتها من الهيدروجين والهيليوم - وهما أخف عنصر هيدروجيني في الكون - ويصل دولة قطر الأرض أربعة أضعاف على أقل ما فيها. لا يبقى كوكب حار في نظامنا الشمسي ، وتلك الكواكب الغريبة والغريبة تعانق نجومها الأم في المدارات الحارقة - وبذلك ، ينهي تعيينها على أساس أنها " كوكب المشتري الشديد الحرارة". تلك الكواكب العملاقة للغاز تكتسب الحشود التي تشبه كواكب الغاز العملاقة التي تقيم نظامنا الشمسي - كوكب المشتري وزحل. ومع ذاك ، فإن عوالم المشتري الحارة الضخمة تميل على أن تكون أضخم بشكل أكثر من العملاقين الغازيين اللذين يدوران بشأن نجمنا في المساحة الخارجية الباردة لنظامنا الشمسي ، بعيدًا عن الضوء الذهبي وحرارة شمسنا. بشكل بسيط من ال تنتفخ الكواكب الخارجية لكوكب المشتري الشديد الحرارة إلى معدلات ضخمة تجعلها أضخم من أدنى النجوم.

    كانت الدفعة الأولى من اكتشافات الكواكب الخارجية ، التي أتت في عاقبة القرن العشرين ، يهيمن أعلاها المشترون الحارون . ذاك هو لأنها هي أكثر سهولة الكواكب الخارجية لاكتشاف من قبل علماء الفلك باستعمال الأصلي كيفية شعاعي السرعة (دوبلر) و أسلوب وكيفية العبور. و دوبلر كيفية تؤْثر اكتشاف عوالم العملاقة الشديد الحرارة تعانق بها الأم النجوم بشكل سريع وعلى مقربة، لأن تلك العوالم الحموله تتيح أضخم الساحبة على أبويهم فاخر. على أسلوب وكيفية دوبلر يتقصى عن تمايل المتكررة الضئيل الذي يوميء إلى وجود عالم ضخم الحجم بجانب نجمه. على كيفية العبور، في المقابل ، تتقصى عن نشاف غير ملموس تقريبًا للضوء اللامع للفنان الناري حينما يسافر كوكب في مواجهة وجهه الساطع. أضخم الكوكب ، يكمل منع الضوء أكثر من  النجوم.

    بصرف النظر عن أن كوكب المشتري الشديد الحرارة ساد على اكتشافات الكواكب الخارجية في البدء ، لكن مقدار حدوثها لا يتشابه بعامل 2-3 بين مسوحات كوكب دوبلر ومسوحات كوكب النقل .

    توجد أسرار المؤذية والمقلقة الأخرى. مثال على ذلك ، كوكب المشتري الحار ضخم جدًا بحيث لا يولد بجانب نجوم الأبوين في مدارات ضيقة ومحمصة. ذاك نتيجة لـ ندرة مواد تشييد الكوكب القريبة من مضيفي النجوم. واحد من الإجابات الممكنة لذا الفزورة هو أن كوكب المشتري الحار يولدون خارجًا ، حيث تبقى مواد كافية لإنشاء مثل تلك الكواكب العملاقة ، غير أن عقب ذاك يسافرون إلى الداخل إلى مواقعهم الجارية.

    تم فكرة مطروحة الكمية الوفيرة من الأكواد النصية لتفسير ما الذي يكون السبب في ذاك الانتقال الداخلي. يتخيل قليل من العلماء أن عدم التوازن الذي يأتي ذلك في قرص التكدس الكواكب ذاته هو التبرير الحقيقي. ومع هذا ، يوميء علماء آخرون حتّى مدارات كوكب المشتري الحار متحمسون لدرجة عالية من الغموض. الإلتباس العالية تجعل كوكب المشتري الشديد الحرارة المرتحل يتجول نحو المطرب المركزي - يقارب أبوه المطرب الناري قريبًا جدًا بحيث تبدد الطاقة المدارية لكوكب المشتري الحار . إن تبديد طاقة المد والجزر يتقلص ويدور في مدارات المشتري الحار. ومع هذا ، ما يحرض عدم الوضوح العالية هو لغز أجدد ، ومنبع للخلاف عارم. يقترح عدد محدود من علماء الفلك أن تشتت الكرة الأرضية هو المبرر الكامن خلف ذاك ، فيما يتصور آخرون أن عدم اتزان نجم مرافق هو التبرير الحقيقي.

    الكواكب الخارجية "Roasters"

    وقتما تم اكتشاف أول كوكب المشتري الحار قبل نحو جيل ، كان يُعتقد كافةًا أنهم "غريبون" لأننا ليس لدينا أي شيء مثلهم في نظامنا الشمسي. ومع هذا ، حيث تم مراقبة المزيد والكثير من تلك العوالم الغريبة والغريبة والمنتفخة طوال العقدين السابقين ، في مدار بخصوص النجوم البعيدة خلف شمسنا ، بدأ يظهر وكأن نظامنا الشمسي هو الغموض الحقيقية.

    منذ الاكتشاف التاريخي لأول كوكب خارج مجموعة النظام الشمي في المدار بشأن نجم يشبه الشمس ، في سنة 1995 ، اكتشف علماء الفلك الذين يصطادون كوكبًا كنزًا مجهولًا ومخفى تمامًا من عوالم بعيدة وغريبة ورائعة. تُوضح عدد محدود من تلك الكواكب النائية تشابهاً غريباً مع الكواكب المألوفة التي تقيم نظامنا الشمسي - بينما أن القلة من الآخر غريب إلى درجة أن وجودها في الطبيعة فاجأ واكتشف حيرة مكتشفاتها.

    احتضن المشترون الحارون نجومهم الأبوين عن قرب لدرجة أن "عامًا" فيما يتعلق لهم يتواصل قليل من أيام فحسب. كان واحد من أشهر المتفرجين الحارين ، 51 Pegasi b ، الذي تم اكتشافه في سنة 1995 ، أول كوكب خارج مجموعة النظام الشمي يشطب اكتشافه وهو يدور بشأن نجم متسلسل أساسي (إشعال الهيدروجين) على خطة هيرتزبرونغ راسل للرسمة النجمية Stellar Evolution. 51 Pegasi b لها مدة مدارية بحوالي 4 أيام. أثبت ذاك الاكتشاف الأولي لكوكب المشتري الشديد الحرارة أن يكون مفاجئًا لعلماء الفلك الذين يصطادون كوكبًا والذين لم يعتقدوا أن مثل تلك العوالم القريبة والعملاقة والمملوئة بالغاز من الممكن أن تبقى فعليا في الطبيعة. الفزورة المحيط بتكوين ذلك الشكل الغريب بشكل كبير من الكواكب الخارجيةابتليت المجتمع الفلكي لأكثر من 20 سنة.

    بصرف النظر عن أن اكتشاف الآلاف من الكواكب الخارجية حرفيًا بات "عملًا كالمعتاد" فيما يتعلق لعلماء الفلك المنقبين عن تلك العوالم النائية ، لم يكن ذاك هو الوضع مستديمًا. على أرض الواقع ، أثبت البحث عن الكواكب التي تنتمي إلى عائلات النجوم خلف شمسنا ، أنه من الناحية التاريخية يجسد تحديًا ضخمًا - مثلما أنه محبط. أخيرًا ، في سنة 1992 ، تم اكتشاف الدفعة الأولى من الكواكب الخارجية غريبة حقًا التي ينهي التأكد من سلامتها في مدار بخصوص جُسمان نجمية ضئيلة بشكل كبير زاخرة وذات الغزل تلقب المطرب الخافق. الطبيب ألكسندر ولزكزان من جامعة ولاية بنسلفانيا ، حتى الآن رصد دقيقة للانبعاثات الراديوية المتدفقة من المطرب الخافق بالميلي ثانية مع اسم غير محرض لـ PSR B1257 +12، أدلى العزم على أساس أنه كان دائري من قبل الكثير من عوالم ضئيلة غريبة بشكل كبير. A المطرب الخافق هو فحسب بحوالي 12 ميلا في دولة قطر - وذلك هو على أرض الواقع جوهر انهار ما كان مرة واحدة هائلة الأساسي تسلسل نجوم. ذلك "غريب الأطوار" الغريب والمكثف والصغير هو كل ما توجد من نجم اختتم من إشعال إمداده اللازم من وقود الهيدروجين ، و "توفي" في نوبة حنق رهيبة ورائعة ومتفجرة من تفجر سوبر نوفا.

    51 تم اكتشاف Pegasi b في أعقاب ثلاث أعوام من قبل الطبيب ميشيل مايور والطبيب ديدييه كيلوز من مرصد جنيف السويسري . تم تأكيد ذلك الاكتشاف بشكل سريع من قبل فرقة رياضية من علماء الفلك الأمريكي الذي يصطاد الكرة الأرضية باستعمال تلسكوب Lick Observatory الذي يصل ارتفاعه 3 متر والموجود في ذروة منطقة جبلية هاميلتون في كاليفورنيا.

    بالتأكيد ، تم فكرة مطروحة نظريات حديثة لتفسير هؤلاء "كوكبي رياضة الساحرة المستديرة كرة القدم" الساخنين . اقترح عدد محدود من علماء الفلك أن هؤلاء "المحمصون" كانوا أحجارًا كبيرة جدا حقًا ؛ فيما ما زال القلة من الآخر يقترح أنها كواكب عملاقة تعمل بالغاز ولدت بحوالي مائة مرة بعيدًا ووفقًا لتلك النظرية الأخيرة ، تم إلقاء قلوب المشتريين بقسوة على صوب مئة مرة تقريبًا من أبويهم النجمين نتيجة الاصطدامات القريبة من عوالم أخرى من الأشقاء ، وكبديل لهذا ، من المحتمل يكون رفيق نجمي ثنائي للمطرب المضيف. الجاني خلف تلك الركلة المأساوية باتجاه أبوهم الناري ، متعجرف.

    توميء واحدة من النظريات المطروحة على أن كوكب المشتري الحار يولد على في أعقاب مسافة من نجمه ، مثلما هو الوضع تقريبًا مثل نظيرته العملاقة لنظام الدومين الشمسي المختص بنا ، كوكب المشتري ، على في أعقاب مسافة من شمسنا. للأسف ، تفقد تلك العوالم العملاقة المشؤومة ببطء طاقتها نتيجة لرقصها المؤسف مع قرص تراكم الكواكب الأولي ، وهو قرص من الغاز والغبار يحيط بنجمه الأم ، والذي تبدو منه الكواكب في الخاتمة. ونتيجة لهذا ، فإن ذلك الكوكب العظيم الحجم عصري الإنجاب ، حلزونيًا في الأنحاء الداخلية المضاءة جيدًا والحارة في نظامه الكوكبي ، مرتقبة من مقر ولادته الأكثر ثلوجة ونائية بشكل كبير.

    على الارجح أن يكون المشترون الحارون هم عمالقة محكوم عليهم بالقدر الوافي للوصول إلى خاتمة ختامية وبائسة حقًا في نطاق الأفران الغاضبة لنجومهم الخيالية. ومع ذاك ، حتى هذه اللحظة القاتلة ، القاتلة ، تدور تلك "roasters" المؤسفة جدا مع نجومها المضيفة بشكل سريع وقريبة.

    تلك "المحمصات" المنتفخة هي على أرض الواقع حقيبة مختلطة ، تعرض عدد محدود من التنوع في تفاصيلها الشكلية. ومع هذا ، فإن تلك الكواكب الخارجية تشترك في قليل من المواصفات. جميع المشترون الحارون عندهم غزارة متدنية بشكل كبير ، وكتل كبيرة ، وفترات مدارية وجيزة بشأن نجوم الأبوين ، والمدارات شبه الدائرية. كواكب المشترى الحارة ايضا على الأرجح أن لديها الأجواء المتشددة والغير معتدلة والغريبة لفترات وجيزة المدارية، وأيام طويلة نسبيا، وقفل المد والجزر.

    الثنائي الديناميكي للأجنبي "Oddballs" قد يحل لغز منتفخ الكوكب

    ربما أن المقدار الضخم لتلك "كرات غريبة" منتفخة يكون على ارتباط بالحرارة التي تتدفق في نطاق وخارج أجواءها المتضخمة. تم وحط العدد الكبير من النظريات لتقديم تفسير رقة كوكب المشتري الحار . ذكر صامويل جرونبلات في 27 تشرين الثاني / نوفمبر 2017 ، في خطاب صحفي لجامعة هاواي: "نظرًا لأنه لا نملك ملايين السنوات لنرى كيف يتحسن نسق كوكبي محدد ، فإن نظريات تضخم الكوكب يصعب إثباتها أو دحضها". .

    بهدف حل ذاك الفزورة الطويل من الكرة الأرضية المنتفخ ، نهض جرونبلات بمراجعة المعلومات التي حصلت أعلاها K2 Mission من وكالة ناسا لمواصلة البحث عن كوكب المشتري الحار في مدار بشأن النجوم العملاقة الحمراء. تلك الأعضاء الكبيرة والقرمزية والرائعة نسبيًا في حديقة الحيوانات النجمية هي في المراحل الختامية من "حياتهم" ، تهيؤات أنفسهم ينموون بشكل ملحوظ أكثر طوال "عمر" المشتري الحار الذي يدور حوله . مع الإنتهاج في الاعتبار النظرية التي طالب بها الطبيب إريك لوبيز من مقر جودارد لرحلات الفضاء الموالي لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند ، أصدر قرارا جرونبلات أن يتقصى عن النجوم الحارة الذين يدورون بشأن النجوم العملاقة الحمراء. ذلك لأنه ، بحسبًا لنظرية الطبيب لوبيز ،يلزم تضخيم العمالقة الحمراء إلى حاجز هائل إذا كانت مدخلات الطاقة المباشرة من المطرب المنشأ هي العملية الضرورية التي تتحمل مسئولية تضخيم تلك الكواكب الحارة المنتفخة .

    اكتشفت الملاحقة حاليا ثنائيًا ديناميكيًا يتركب من كواكب ثنائية ، يدور كل منها بخصوص نجمه الأصلي لمقدار 9 أيام تقريبًا. باستعمال التذبذبات النجمية لحساب أقطار توأمي الكواكب بعناية ونجمهما الأم ، وجد فرقة رياضية جرونبلات أن الثنائي أضخم بقدر ثلاثين بالمائة من كوكب المشتري. أعلنت عمليات المراقبة التي تستخدم مرصد دبليو إم كيك على ذروة مونا كيا في هاواي أنه بصرف النظر عن أحجامها الهائلة ، لكن الكواكب لا يتخطى حجمها 1/2 كوكب المشتري. نتيجة لـ السكتة الدماغية الرائعة من الحظ الجيد ، فإن قرين الكواكب توأمان قريبان بخصوص بالفترات المدارية والكتل ونصف القطر.

    باستعمال النماذج لتعقب تطور القرين المنتفخ ونجم الأبوين مع مرور الزمن ، وقف على قدميه الفرقة الرياضية بحساب جدارة الكواكب في امتصاص السخونة من نجمهم ، ثم نقلها إلى عمق تصميماتها الداخلية السرية - مما أسفر عن الكوكب بأسره تصبح أكثر فأكثر منتفخة في الكمية ، مع هبوط في الغزارة. و ايفا ووجد فرقة رياضية أن تلك الكواكب على الارجح يحتاج صعود الأشعة المنبثقة من هم النجوم العملاقة الحمراء بهدف تضخيم. ومع ذاك ، كانت مقدار الإشعاع التي تم امتصاصها أدنى الأمر الذي كان يشتبه علماء الفلك.

    في دراية الفلك ، من الماضي لأوانه التمكن من الوصول إلى استنتاجات صلبة تستند إلى مثالين فحسب. ومع هذا ، في تلك الموقف ، بدأت النتائج تستبعد عدد محدود من تفسيرات تضخم الكوكب المنتفخ ، وتتفق أيضًا مع إسكربت حيث تتأثر الكواكب بأسلوب مباشر بالحرارة المتدفقة من النجوم الأم. توميء الدلائل العلمية المتراكمة حتّى الإشعاعات النجمية وحدها يمكن لها فعليا تحويل كمية وغزارة الكوكب المداري.

    سوف تصبح شمسنا نجمة عملاقة حمراء حينما تدنو من خاتمة ذلك الطريق الطويل الممثل. في الزمن الجاري ، إنه نجم ضئيل في منتصف السن يصل نحو 4.56 مليار عام ، وبذلك فإن في مواجهته باتجاه 5 مليارات سنة أخرى قبل أن يبلغ إلى نهايته الكبرى. لأن شمسنا محكوم فوقها أن تصبح ضخم الحجم أحمر منتفخبما أن الشأن يصبح على علاقة بنهاية "حياتها" ، من الهام فيما يتعلق للفلكيين تحديد الآثار التي سيحدثها تطورها على باقي نظامنا الشمسي. "دراسة كيف يؤثر تطور النجوم على الكواكب هي جبهة حديثة في جميع من الأنظمة الشمسية الأخرى وايضا في منطقتنا. عن طريق فكرة أجود عن أسلوب وكيفية تجاوب الكواكب لتلك التغييرات ، يمكن لنا تحديد طريقة نفوذ تطور الشمس على الغلاف الجوي والمحيطات والحياة. هنا على الأرض ، "علق Grunblatt في 27 تشرين الثاني 2017 ، جامعة هاواي ، IFA Press Release.

    وبالتالي ، فإن السعي لاكتشاف كواكب الغاز العملاقة في المدار بشأن النجوم العملاقة الحمراء متواصل ، لأن أنظمة تكميلية من الممكن أن جودة على نحو قاطع بين أكواد نصية الكوكب منتفخ مغايرة. حصل Grunblatt وفريقه على الزمن مع تلسكوب Spitzer Space الموالي لناسا حتى يتمكنوا من قياس معدلات تلك الكواكب المزدوجة المتضخمة. ايضا ، سوف تواصل عملية البحث عن الكواكب التي تدور بشأن عمالقة حمراء مع مأمورية ناسا K2 لفترة عام أحدث ، وسيراقب ناسا عبر الساتلايت لاستكشاف الكواكب الخارجية (TESS) ، المقرر إطلاقه في سنة 2018 ، مئات الآلاف من العمالقة الحمر عبر السماء بأكملها.

    جوديث إ. برافمان ميلر كاتبة وعالمة فلكية عرضت مقالاتها منذ عام 1981 في الكمية الوفيرة من المجلات والمجلات والصحف. بصرف النظر عن أنها كتبت بشأن مجموعة مغايرة من الأمور ، سوى أنها تحب الكتابة عن دراية الفلك لأنها تمنحها الإمكانية للتواصل مع الآخرين بالعجائب العديدة في مجالها. سيُأصدر بعد وقت قريبً كتابها الأضخم "الخصلات والرماد والدخان".
    jjjj
    @مرسلة بواسطة
    كاتب ومحرر اخبار اعمل في موقع فضاء وكواكب .

    مقالات متعلقة

    إرسال تعليق