اكتشاف كوكب بحجم الأرض في “فنائنا الخلفي الشمسي”

“إنه كوكب مفيد لأنه قد يكون مثل الأرض المبكرة”

يقدم HD 63433d، وهو كوكب جديد بحجم الأرض اكتشفه علماء الفلك، لمحة نادرة عن المراحل الأولى من تطور الكوكب، نظرا لمداره القريب حول نجم شاب يشبه الشمس.

اكتشف فريق من علماء الفلك كوكبًا أقرب وأصغر سنًا من أي عالم آخر بحجم الأرض تم تحديده حتى الآن. إنه عالم حار بشكل ملحوظ، وقربه من كوكبنا ومن نجم مثل شمسنا يمثل فرصة فريدة لدراسة كيفية تطور الكواكب.

وقد تم وصف الكوكب الجديد في دراسة جديدة نشرتها مؤخراً مجلة المجلة الفلكية. ميليندا سواريس-فورتادو، أ ناسا زميل هابل في جامعة ويسكونسن ماديسون والذي سيبدأ العمل كأستاذ لعلم الفلك في الجامعة في الخريف، وخريج جامعة ويسكونسن ماديسون مؤخرًا بنجامين كابيسترانت، وهو الآن طالب دراسات عليا في جامعة ويسكونسن ماديسون. جامعة فلوريدا، شارك في قيادة الدراسة مع مؤلفين مشاركين من جميع أنحاء العالم.

يقع كوكب HD 63433d الشاب والساخن بحجم الأرض بالقرب من نجمه في كوكبة الدب الأكبر، بينما يدور كوكبان متجاوران بحجم صغير بحجم نبتون – تم تحديدهما في عام 2020 – في مدار أبعد. الائتمان: أليسا يانكوفسكي

يقول سواريس-فورتادو: “إنه كوكب مفيد لأنه قد يكون مثل الأرض المبكرة”.

إليك ما يعرفه العلماء عن الكوكب:

• ويعرف الكوكب باسم HD 63433d وهو الكوكب الثالث الموجود في مدار حول نجم يسمى HD 63433.
• HD 63433d قريب جدًا من نجمه، ويكمل رحلته كل 4.2 يومًا.
• يقول سواريس-فورتادو: «على الرغم من أن مداره قريب حقًا، إلا أنه يمكننا استخدام بيانات المتابعة للبحث عن أدلة على إطلاق الغازات وفقدان الغلاف الجوي، وهو ما يمكن أن يشكل قيودًا مهمة على كيفية تطور العوالم الأرضية». “ولكن هذا هو المكان الذي تنتهي فيه أوجه التشابه – وتنتهي بشكل كبير“.
• بناءً على مداره، فإن علماء الفلك متأكدون نسبيًا من أن HD 63433d مغلق مديًا، مما يعني أن أحد جوانبه يواجه نجمه بشكل دائم.
• يمكن أن يصل هذا الجانب إلى 2300 درجة وحشية فهرنهايت وقد يتدفق مع الحمم البركانية، في حين أن الجانب الآخر مظلم إلى الأبد.

ما يجب أن تعرفه عن نجم الكوكب:

• HD 63433 هو تقريبًا نفس حجم ونوع نجم شمسنا، ولكن (عمره حوالي 400 مليون سنة) لا يبلغ حتى عُشر عمر شمسنا.
• ويبعد النجم حوالي 73 سنة ضوئية عن شمسنا، وهو جزء من مجموعة النجوم التي تتحرك معًا والتي تشكل كوكبة الدب الأكبر، والتي تضم الدب الأكبر.
• يقول سواريس-فورتادو: «في ليلة مظلمة في ماديسون، كان بإمكانك أن ترى [HD 63433] من خلال زوج جيد من المناظير.

يقع كوكب HD 63433d الشاب والساخن بحجم الأرض بالقرب من نجمه في كوكبة الدب الأكبر، بينما يدور كوكبان متجاوران بحجم صغير بحجم نبتون – تم تحديدهما في عام 2020 – في مدار أبعد. الائتمان: أليسا يانكوفسكي

كيف وجد العلماء الكوكب:

• يتعاون مؤلفو الدراسة في مشروع لصيد الكواكب يسمى THYME. وفي عام 2020، استخدموا بيانات من القمر الصناعي لمسح الكواكب الخارجية العابرة التابع لناسا لتحديد اثنين من الكواكب الصغيرة.نبتون– حجم الكواكب التي تدور حول HD 63433.
• منذ ذلك الحين، تيس ألقى أربع نظرات أخرى على النجم، وجمع بيانات كافية للباحثين لاكتشاف عبور HD 63433d بين النجم والقمر الصناعي.

ماذا يأتي بعد ذلك:

• يعتقد الباحثون، بما في ذلك المؤلفون المشاركون في الدراسة في جامعة ويسكونسن ماديسون، طالب الدراسات العليا أندرو سي. ناين، والطالبة الجامعية أليسا يانكوفسكي، وجولييت بيكر، أستاذة علم الفلك في جامعة ويسكونسن ماديسون، أن هناك الكثير لنتعلمه من HD 63433d.
• الكوكب في موقع فريد لمزيد من الدراسة. يمكن رؤية نجمه الشاب المفعم بالحيوية من كل من نصفي الكرة الشمالي والجنوبي، مما يزيد من عدد الأدوات، مثل التلسكوب الكبير في جنوب إفريقيا أو مرصد WIYN في أريزونا (وكلاهما ساعدت جامعة ويسكونسن ماديسون في تصميمهما وبنائهما) التي يمكن تدريبها على النظام. .
• والنجم أقرب بكثير مما درسه سواريس-فورتادو، مما قد يتيح فرصًا لتطوير طرق جديدة لدراسة الغازات المتسربة من باطن الكوكب أو قياس مجاله المغناطيسي.

يقول سواريس-فورتادو: “هذا هو الفناء الخلفي للطاقة الشمسية، وهذا أمر مثير نوعًا ما”. “ما نوع المعلومات التي يمكن لنجم قريب إلى هذا الحد، مع مثل هذا النظام المزدحم من حوله، أن يقدمها؟ كيف سيساعدنا ذلك بينما ننتقل للبحث عن الكواكب من بين 100 نجم آخر مماثل في هذه المجموعة الشابة التي ينتمي إليها؟”

المرجع: “TESS Hunt للبحث عن الكواكب الخارجية الشابة والناضجة (THYME).” الحادي عشر. “كوكب بحجم الأرض يدور حول مضيف قريب يشبه الطاقة الشمسية في مجموعة أورسا الرئيسية المتحركة التي تبلغ 400 مليون سنة” بقلم بنجامين ك. كابيسترانت، وميليندا سواريس-فورتادو، وأندرو فاندربيرج، وأليسا يانكوفسكي، وأندرو دبليو مان، وغابرييل روس، وجريجور سردوك، ناتالي آر. هينكل، جولييت بيكر، كريستيان ماجليانو، ماري آن ليمباخ، ألكسندر بي. ستيفان، أندرو سي. ناين، بنيامين إم. توفليماير، آدم إل. كراوس، ستيفن جياكالون، جوشوا إن. وين، أليسون بيريلا، لوك جي. بوما ، ديفيد ر. سياردي، كارين أ. كولينز، جيوفاني كوفون، زوي إل. دي بورس، تشيلسي إكس هوانغ، جون إم. جينكينز، لورا كريدبيرج، ديفيد دبليو لاثام، صامويل إن. كوين، سارة سيجر، آفي شبورير، جوزيف. د. تويكن، بيل فولر، رولاند ك. فاندرسبيك، ريكاردو يارزا وكارل زيجلر، 10 يناير 2024، المجلة الفلكية.
دوى: 10.3847/1538-3881/ad1039

تم دعم هذا البحث جزئيًا من خلال المنح المقدمة من NASA (HST-HF2-51493.001-A، 21-ASTRO21-0068 وXRP 80NSSC21K0393) والمؤسسة الوطنية للعلوم (AST-2143763، PHY-2210452 و1745302).