كان النجم 55 Cancri مصدرًا للفرح والأول بالنسبة لصائدي الكوكب. لم يكن فقط من أول النجوم المعروفة التي تستضيف كوكبًا خارج المجموعة الشمسية ، ولكن الآن تم الكشف عن الضوء من أحد الكواكب الخمسة المعروفة مباشرةً باستخدام تلسكوب سبيتزر الفضائي ، في المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف ضوء كوكب خارجي "أصغر" مباشرةً . الكوكب "e" هو كوكب فائق ، يبلغ حجمه ضعف حجم الأرض وثماني مرات من كتلة الأرض. يقول العلماء أنه في حين أن الكوكب غير صالح للسكن ، فإن الكشف خطوة تاريخية نحو البحث النهائي عن علامات الحياة على الكواكب الأخرى.
قال بيل دانشي ، عالم برنامج سبيتزر: "لقد أدهشنا سبيتزر مرة أخرى". "إن المركبة الفضائية رائدة في دراسة أجواء الكواكب البعيدة وتمهد الطريق لتلسكوب جيمس ويب الفضائي القادم التابع لناسا لتطبيق تقنية مماثلة على الكواكب التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن."
تم الإبلاغ عن أول كوكب حول 55 Cancri في عام 1997 وتم اكتشاف 55 Cancri e - الكواكب الأعمق في النظام - عبر قياسات السرعة الشعاعية في عام 2004. وقد تمت دراسة هذا الكوكب قدر الإمكان ، وتمكن الفلكيون من تحديد كتلته و نصف القطر.
ولكن الآن ، قام سبيتزر بقياس مقدار ضوء الأشعة تحت الحمراء الذي يأتي من الكوكب نفسه. أظهرت النتائج أن الكوكب مظلم على الأرجح ، وجانبه المواجه للشمس أكثر من 2000 درجة كلفن (1،726 درجة مئوية ، 3140 درجة فهرنهايت) ، وهو ساخن بما يكفي لإذابة المعدن.
في عام 2005 ، أصبح سبيتزر أول تلسكوب يكتشف الضوء من كوكب خارج نظامنا الشمسي ، عندما رأى ضوء الأشعة تحت الحمراء "لكوكب المشتري الساخن" ، وهو كوكب غازي أكبر بكثير من 55 كانكري هـ. ومنذ ذلك الحين ، أجرت التلسكوبات الأخرى ، بما في ذلك التلسكوبات الفضائية هابل وكبلر التابعة لوكالة ناسا ، أعمالًا مماثلة مع عمالقة الغاز باستخدام نفس الطريقة.
في هذه الطريقة ، ينظر التلسكوب إلى النجم بينما يدور كوكب خلفه. عندما يختفي الكوكب من المنظر ، ينخفض الضوء من نظام النجوم بشكل طفيف جدًا ، ولكن يكفي أن يتمكن الفلكيون من تحديد مقدار الضوء الصادر من الكوكب نفسه. تكشف هذه المعلومات درجة حرارة الكوكب ، وفي بعض الحالات ، مكوناته الجوية. تحصل معظم طرق البحث عن الكواكب الحالية الأخرى على قياسات غير مباشرة لكوكب من خلال مراقبة آثاره على النجم.
المعلومات الجديدة حول 55 Cancri e ، إلى جانب معرفة أنها حوالي 8.57 كتل أرضية ، ونصف القطر 1.63 مرة من الأرض ، وكثافته 10.9 ± 3.1 جم سم -3 (متوسط كثافة الأرض 5.515 جم سم -3 ) ، يضع الكوكب بقوة في فئات الأرض الصخرية الفائقة. ولكن يمكن أن تكون محاطة بطبقة من الماء في حالة "فوق الحرجة" حيث تكون سائلة وغازية ، وتعلوها بطانية من البخار.
وقال مايكل جيلون من جامعة لييج في بلجيكا ، الباحث الرئيسي في البحث الذي ظهر في مجلة Astrophysical Journal: "يمكن أن يكون مشابهًا جدًا لنبتون ، إذا سحبت نبتون باتجاه الشمس وشاهدت الغلاف الجوي يغلي". المؤلف الرئيسي هو Brice-Olivier Demory من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في كامبريدج.
نظام 55 Cancri قريب نسبيًا من الأرض ، على بعد 41 سنة ضوئية ، ويمكن رؤية النجم بالعين المجردة. 55 Cancri e مقفل بشكل مؤقت ، لذلك يواجه أحد الجانبين النجم دائمًا. اكتشف سبيتزر أن الجانب المواجه للشمس ساخن للغاية ، مما يشير إلى أن الكوكب ربما لا يملك جوًا كبيرًا لنقل حرارة الشمس إلى الجانب غير المضاء.
من المحتمل أن يتمكن تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لوكالة ناسا ، المقرر إطلاقه في 2018 ، من معرفة المزيد عن تكوين الكوكب. قد يكون التلسكوب قادرًا على استخدام طريقة أشعة تحت الحمراء مماثلة لـ Spitzer للبحث في الكواكب الأخرى التي يمكن أن تكون صالحة للسكن بحثًا عن علامات الجزيئات التي قد تكون مرتبطة بالحياة.
قال مايكل ويرنر ، عالِم مشروع سبيتزر في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا ، كاليفورنيا: "عندما تصورنا سبيتزر قبل أكثر من 40 عامًا ، لم تكن الكواكب الخارجية قد اكتشفت." التكيف مع هذا المجال الجديد وتحقيق تقدم تاريخي مثل هذا ".
خلال مهمة سبيتزر المستمرة ، تم اتخاذ خطوات لتعزيز قدرتها الفريدة على رؤية الكواكب الخارجية ، بما في ذلك 55 Cancri e. أدت هذه الخطوات ، والتي تضمنت تغيير دورة سخان واستخدام أداة بطريقة جديدة ، إلى تحسينات في كيفية دقة التلسكوب في الأهداف.
المصدر: JPL
