الكواكب الخارجية 'فائقة النفخ' تشبه حلوى القطن الكونية

ثلاثة كواكب بالقرب من النجم.

مفهوم الفنان عن الكواكب العملاقة الثلاثة 'فائقة النفخ' التي تدور حول النجم كبلر -51. الصورة عبر NASA / ESA / L. Hustak / J. Olmsted / D. Player / F. Summers (STScI) /هوبليسايت.


الكواكب الخارجية- الكواكب التي تدور حول نجوم بعيدة - تأتي في مجموعة متنوعة من الأحجام والكتل والتركيبات. معظم ما تم العثور عليه حتى الآن يحمل على الأقل بعض التشابه مع الكواكب في نظامنا الشمسي ، سواء كانت كبيرة وغازية أو أصغر وصخرية. الاختلافات ، حتى الآن على أي حال ، كانت تعتمد بشكل أو بآخر على هذين الموضوعين العامين. ولكن تم اكتشاف نوع آخر أكثر غموضًا وغرابة من الكواكب ، والذي يبدو وكأنه لا شيء في نظامنا الشمسي. يطلق عليها علماء الفلك 'نفخة فائقة'الكواكبأوشعر البناتالكواكب. فهي خفيفة الوزن (أقل كثافة) من أي كواكب تم رؤيتها من قبل.

عُرف القليل منها منذ عام 2014 ، لكن تمكن الباحثون الآن من إلقاء نظرة فاحصة على ثلاثة من هذه الكواكب ، التي تدور حول نجم يشبه الشمسكبلر -51، والتي تقدر بـ 2600سنوات ضوئيةبعيدا. تم إجراء النتائج المثيرة للاهتمام وأعلنمن قبل علماء يعملون مع تلسكوب هابل الفضائي. الجديدمراجعة الأقرانسيكون الورقنشرتقريبا فيالمجلة الفلكية.


هذه العوالم الغريبة بحجم كوكب المشتري تقريبًا ، ومع ذلك فهي فقط 1/100 من حجمها.

تتوفر تقويمات مراحل القمر لـ ForVM 2020! بيعت تقريبا. اطلب الان!

صف من الكواكب الكبيرة فوق صف من كواكب نظامنا الشمسي.

انطباع الفنان عن 3 كواكب Kepler-51 المعروفة على عكس بعض الكواكب في نظامنا الشمسي. الصورة عبر NASA / ESA / STScI /CU بولدر اليوم.

ببساطة ، هذه الكواكب غريبة. كعالم فلكجيسيكا ليبي روبرتسفي جامعة كولورادو بولدر - الذي قاد الدراسة الجديدة -معلن:




إنهم غريبون جدا.

عالم الفلكأمراض بيرتا طومسونقال أيضًا في جامعة كاليفورنيا في بولدر والمؤلف المشارك للدراسة:

هذا مثال صارخ لما هو رائع جدًا حول الكواكب الخارجية بشكل عام. إنها تمنحنا فرصة لدراسة عوالم مختلفة تمامًا عن عوالمنا ، لكنها أيضًا تضع الكواكب في نظامنا الشمسي في سياق أكبر.

تم اكتشاف الكواكب الثلاثة التي تدور حول Kepler-51 لأول مرة في عام 2014 ، وتم العثور على أقل من 15 كوكبًا من الكواكب الفائقة أو حلوى القطن إجمالاً حتى الآن. وفقا لبيرتا طومسون:


كان اكتشافهم مخالفًا تمامًا لما ندرسه في الفصول الدراسية الجامعية.

رزمة كبيرة غير منتظمة من مادة وردية ناعمة خلفها آلاف النجوم.

شعر البناتفي الفضاء ... هل تبدو هذه الكواكب في الواقع هكذا؟ لا ، إنها مستديرة مثل الكواكب الأخرى. لكن تركيبتها خفيفة الوزن للغاية مماثلة لخفة وزغب علاج الكرنفال الشهير للسكر المغزول. صورة عبرCU بولدر اليوم.

وُجِد أن الكواكب فائقة السرعة أو حلوى القطن بها كثافة أقل بكثير من أي شيء آخر في نظامنا الشمسي ، أقل من 0.1جراماتلكل سنتيمتر مكعب من الحجم - مطابق تقريبًا للحلوى القطنية ، ومن هنا جاء اللقب. حتى زحل خفيف الوزن ، والذي يمكن نظريًا أن يطفو في الماء ، لا يزال أكثر كثافة من هذه العوالم. كما قالت ليبي روبرتس:

كنا نعلم أنها كانت منخفضة الكثافة. ولكن عندما تتخيل كرة من حلوى القطن بحجم كوكب المشتري - فهذه كثافة منخفضة حقًا.


أراد الباحثون دراسة الغلاف الجوي للكواكب. ولكن بدلاً من وجود أجواء شفافة ، وُجد أن الكواكب يكتنفها ضباب معتم أو غيوم. قالت ليبي روبرتس:

لقد أرسلنا بالتأكيد جاهدًا للتوصل إلى ما يمكن أن يحدث هنا. توقعنا أن نجد الماء ، لكننا لم نتمكن من ملاحظة توقيعات أي جزيء.

زحل وحلقات مضيئة من جانب واحد.

كوكب زحل الغازي العملاق كما شوهد في الاعتدال بواسطة مركبة الفضاء كاسيني. كثافته منخفضة جدًا لدرجة أنه يمكن نظريًا أن يطفو في الماء. لكن الكواكب فائقة النفخ لها كثافة أقل من ذلك. الصورة عبر NASA / JPL / Space Science Institute /المحيط الأطلسي.

يبدو أن الكواكب تتكون في الغالب من غازات خفيفة الوزن مثل الهيدروجين والهيليوم ، مغطاة بطبقة سميكة من ضباب الميثان. وهذا من شأنه أن يجعل غلافها الجوي يشبه الغلاف الجوي لقمر زحل تيتان ، والذي يكتنفه أيضًا ضباب كثيف من غاز الميثان. أضافت ليبي روبرتس:

إذا اصطدمت بالميثان بالأشعة فوق البنفسجية ، فسيشكل ضبابًا. إنه تيتان باختصار.

لكن الباحثين لاحظوا شيئًا آخر حول هذه الكواكب أيضًا. إنهم يخسرون بسرعة - من الناحية الكونية ، على أي حال - مادة في الفضاء. هذا يعني أنهم قد لا يحتفظون بخصائصهم الشبيهة بحلوى القطن لمدة أطول من المليار سنة القادمة أو نحو ذلك ، حيث يستمرون في التقلص في الحجم. أعمق الكواكب تفقد مليارات الأطنان من المواد في الفضاءكل ثانية. في النهاية ، قد تبدو هذه العوالم أكثر شبهاًميني نبتون، لذلك قد يكونون ببساطة في مرحلة انتقالية من تطور الكواكب. قالت ليبي روبرتس:

لقد كان الناس يكافحون حقًا لمعرفة سبب اختلاف هذا النظام عن أي نظام آخر. نحاول إظهار أنه ، في الواقع ، يبدو مثل بعض هذه الأنظمة الأخرى.

وأضاف بيرتا طومسون:

يأتي جزء كبير من غرابهم من حقيقة أننا نراهم في وقت أثناء تطورهم حيث نادرًا ما نحصل على فرصة لمراقبة الكواكب. يوفر هذا النظام مختبرًا فريدًا لاختبار نظريات تطور الكواكب المبكرة.

امرأة شابة مبتسمة أمام الشجرة.

قادت الدراسة الجديدة جيسيكا ليبي روبرتس من جامعة كولورادو بولدر. صورة عبرجامعة كولورادو بولدر.

لا يزال العلماء يرغبون في تحديد التركيبات الجوية الفعلية لهذه الكواكب. ناسا القادمةتلسكوب جيمس ويب الفضائيقد يكون قادرًا على القيام بذلك ، نظرًا لأن حساسيته لأطوال موجية أطول من الضوء تعني أنه من الممكن أن ينظر من خلال طبقات السحب العميقة. حتى ذلك الحين ، تظل هذه الكواكب لغزًا محيرًا ، حيث توفر أدلة جديدة حول كيفية تطور الكواكب ، حتى الكواكب العملاقة المماثلة - ولكن ليست خفيفة الوزن تمامًا - في نظامنا الشمسي.

خلاصة القول: إن الملاحظات الجديدة للكواكب الخارجية 'فائقة النفخ' بواسطة تلسكوب هابل الفضائي قد زودت العلماء بمزيد من الأدلة حول هذه العوالم الغامضة والغريبة.

المصدر: أطياف الإرسال غير المميزة لكوكبين فائقين النفخ

عبر Hubblesite

عبر CU Boulder اليوم