اكتشاف نظام كوكبى على بعد 156سنة ضوئية من الأرض

باستخدام ملاحظات تلسكوب TESS التابع لناسا، اكتشاف نظام من كوكبين أكبر قليلا من الأرض يدوران حول نجم بارد في رقصة متزامنة حسبما نقلت RT.

وأطلق العلماء بقيادة جامعة لياج في بلجيكا، على النظام اسم TOI-2096، ويقع على بعد 156 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة التنين.

وهذا الاكتشاف هو نتيجة تعاون وثيق بين الجامعات الأوروبية والأمريكية، وتم تحقيقه بفضل مهمة الفضاء الأمريكية TESS، والتي تهدف إلى العثور على الكواكب التي تدور حول النجوم الساطعة القريبة.

ويوضح فرانسيسكو جيه بوزويلوس، عالم الفيزياء الفلكية، المؤلف الأول للورقة البحثية، والعضو السابق في مختبر ExoTIC في جامعة لياج، والذي انضم الآن إلى المجلس القومي للبحوث الإسباني (IAA-CSIC): "يجري تلسكوب TESS مسحا لكل السماء باستخدام طريقة العبور، أي مراقبة السطوع النجمي لآلاف النجوم بحثا عن تعتيم طفيف، والذي يمكن أن يكون ناتجا عن مرور كوكب بين النجم والمراقب. وعلى الرغم من قدرتها على اكتشاف عوالم جديدة، تحتاج مهمة TESS إلى دعم من التلسكوبات الأرضية لتأكيد الطبيعة الكوكبية للإشارات المكتشفة".

ويستضيف النجم المعروف باسم TIC 142748283، كوكبين خارجيين (خارج المجموعة الشمسية)، يدوران حوله في مدارات غريبة الأطوار قليلا، في ما يعرف ب"الرنين المداري".

والكوكب الداخلي، وهو ما يسمى بالأرض الفائقة، أكبر بنحو 1.2 مرة من الأرض. أما الكوكب الخارجي فهو منفئة نبتون الصغير، وهو أكبر بنحو 1.9 مرة من كوكبنا.

وتمت ملاحظة الكواكب TOI-2096 b وTOI-2096 c من خلال شبكة دولية من التلسكوبات الأرضية، ما يسمح بتأكيدها وتوصيفها. وحصل العلماء على بيانات غالبية عمليات العبور باستخدام تلسكوبات من مشاريع TRAPPIST وSPECULOOS بقيادة جامعة لياج.

وتقول ماتيلد تيمرمانز، طالبة الدكتوراه في مختبر ExoTIC في جامعة لياج: "بعد إجراء تحليل شامل للبيانات، وجدنا أن الكوكبين كانا في مدارات رنانة: لكل مدار من مدار الكوكب الخارجي، يدور الكوكب الداخلي حول النجم مرتين".

وتابعت: "الفترات المدارية للكوكبين قريبة جدا من أن تكون مضاعفة لبعضها البعض بنحو 3.12 يوما للكوكب TOI-2096 b ونحو 6.38 يوما للكوكب TOI-2096 c، وهذا تكوين خاص جدا، وهو يتسبب في تفاعل جاذبية قوي بين الكواكب، ويؤدي هذا التفاعل إلى تأخير أو تسريع مرور الكواكب أمام نجمها ويمكن أن تؤدي إلى قياس كتل الكواكب باستخدام تلسكوبات أكبر في المستقبل القريب".

ويقدر العلماء الذين قادوا هذا الاكتشاف أن نصف قطر الكوكب TOI-2096 b - الأقرب إلى نجمه - يبلغ 1.2 مرة نصف قطر الأرض، ومن هنا جاء اسم "الأرض الفائقة"، ويمكن أن تكون خصائصه مشابهة لخصائص الأرض: كوكب ذو تركيبة صخرية في الغالب، ويحتمل أن يكون محاطا بغلاف جوي رقيق.

وبالمثل، فإن نصف قطر الكوكب TOI-2096 c يبلغ 1.9 مرة نصف قطر الأرض و55% من نصف قطر نبتون، ما يضع الكوكب في فئة كواكب "نبتون الصغيرة"، وهي كواكب تتكون من قلب صخري وجليدي محاط بهيدروجين ممتد، أو أغلفة جوية غنية بالمياه، مثل أورانوس ونبتون في نظامنا الشمسي.

وهذه الأحجام مثيرة للاهتمام للغاية لأن عدد الكواكب التي يتراوح نصف قطرها بين 1.5 و2.5 نصف قطر الأرض أصغر مما تتنبأ به النماذج النظرية، ما يجعل هذه الكواكب نادرة.

وتشير ماتيلد تيمرمانز إلى أن "هذه الكواكب لها أهمية حاسمة نظرا لأحجامها، ويظل تشكيل الكواكب الأرضية الفائقة ونبتون المصغرة لغزا حتى اليوم، وهناك العديد من نماذج التكوين التي تحاول تفسير ذلك، ولكن لا شيء يناسب الملاحظات تماما".

وتابعت: "TOI -2096 هو النظام الوحيد الموجود حتى الآن الذي يحتوي على أرض فائقة ونبتون صغير بدقة في الأحجام حيث تتعارض النماذج بعضها مع بعض. وبمعنى آخر، قد يكون TOI-2096 هو النظام الذي كنا نبحث عنه لفهم كيف تكونت هذه الأنظمة الكوكبية".