علماء الفلك يكتشفون أرضا عظيمة منخفضة الكثافة بشكل غير عادي

أفاد فريق دولي من علماء الفلك باكتشاف كوكب جديد عبارة عن "أرض خارقة" خارج المجموعة الشمسية، باستخدام القمر الصناعي العابر لاستطلاع الكواكب الخارجية (TESS) التابع لناسا.
وتبين أن هذا العالم الفضائي المكتشف حديثا، والمسمى TOI-244 b، يتمتع بكثافة منخفضة بشكل غير عادي.
وتم الإبلاغ عن هذا الاكتشاف في ورقة بحثية نُشرت في مجلة arXiv.
ويجري TESS مسحا لنحو 200 ألف من ألمع النجوم بالقرب من الشمس بهدف البحث عن الكواكب الخارجية العابرة. وحتى الآن، حدد ما يقارب 6600 كوكب خارجي مرشح (TESS Objects of Interest، أو TOI)، تم تأكيد 331 منها، بحسب موقع "روسيا اليوم" الإخباري.
وأكدت مجموعة من علماء الفلك بقيادة أماديو كاسترو غونزاليس من المركز الإسباني للبيولوجيا الفلكية في مدريد بإسبانيا، كوكبا خارجيا مرشحا آخر رصده TESS. وأفادوا أنه تم الكشف عن إشارة عبور في منحنى الضوء ل TOI-244 (المعروف أيضا باسم GJ 1018)، وهو نجم قريب مشرق ينتمي إلى الأقزام الحمراء من النوع M، يبلغ حجمه وكتلته ما يقارب نصف حجم وكتلة شمسنا.
وتم تأكيد الطبيعة الكوكبية لهذه الإشارة من خلال قياسات السرعة الشعاعية التي أجريت باستخدام مقياس الطيف ESPRESSO المثبت على التلسكوب الكبير جدا (VLT) التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي.
وكتب العلماء: "استنادا إلى إشارة العبور المكتشفة من بيانات TESS، أجرينا حملة سرعة شعاعية مكثفة مع ESPRESSO لتأكيد طبيعتها الكوكبية، والحصول على قياس دقيق للكتلة، وكذلك للبحث عن كواكب إضافية".
ووفقا للدراسة، يبلغ نصف قطر TOI-244 b حوالي 1.52 نصف قطر الأرض، بينما تبلغ كتلته نحو 2.68 كتلة أرضية، ما ينتج عنه كثافة عند مستوى 4.2 ج / سم مكعب.
ويدور الكوكب حول مضيفه كل 7.4 أيام، على مسافة 0.056 وحدة فلكية منه، وتقدر درجة حرارة توازنه بنحو 458 كلفن (نحو 185 درجة مئوية).
وبناء على النتائج، صنف فريق كاسترو غونزاليس TOI-244 b على أنه "أرض خارقة" (أرض هائلة أو أرض عظيمة). وهذه الكواكب أكبر كتلة من الأرض ولكنه لا يتجاوز كتلة نبتون.
على الرغم من أن مصطلح "الأرض الفائقة" يشير فقط إلى كتلة الكوكب، إلا أنه يستخدم أيضا من قبل علماء الفلك لوصف كواكب أكبر من الأرض ولكنها أصغر من ما يسمى ب "نبتون الصغيرة" (مع نصف قطر يتراوح بين نصف قطر إلى أربعة أنصاف قطر الأرض).
وتشير النتائج إلى أن TOI-244 b يتكون من الحديد والسيليكات بنسبة مماثلة لتلك الموجودة في الأرض. ومع ذلك، فإن الكوكب أقل كثافة من معظم الكواكب الخارجية الفائقة بنفس حجمه. وكثافة TOI-244 b أيضا أقل مما هو متوقع لتكوين يشبه الأرض.
ويفترض العلماء أن الكثافة المنخفضة ل TOI-244 b مرتبطة بوجود كمية كبيرة من العناصر المتطايرة.
ويعتقد الفريق أن الكثافة المنخفضة يمكن تفسيرها بوجود "غلاف مائي" بسمك يزيد عن 500 كم، وهو غلاف جوي شبيه بالبخار يقع فوق اللب الصخري للكوكب ووشاحه.
وخلص مؤلفو الورقة البحثية إلى أنه "بهذا المعنى، وجدنا أن عمليات فقدان الغلاف الجوي قد تكون فعالة للغاية لإزالة غلاف هيدروجين بدائي محتمل، ولكن كان من الممكن الاحتفاظ بالمواد المتطايرة ذات الوزن الجزيئي المرتفع مثل الماء".
وأضاف علماء الفلك أن TOI-244 b هدف ممتاز لدراسات الغلاف الجوي مستقبلاً، نظرا لخصائصه غير العادية واحتمال وجود غلاف جوي ممتد.