“`html
يقع على بعد 2600 سنة ضوئية من نظامنا الشمسي واحد من أكثر النظم الكوكبية غرابة في المجرة بأكملها.
يُسمى كبلر-51، النجم الأصفر الشبيه بالشمس الذي عُثر عليه في عام 2012، لديه ثلاثة كواكب خارج المجموعة الشمسية تدور حوله؛ كل منها، كما اتضح، كثافته أقل من السُكر المُلون، مما يضعهم جميعًا في فئة مُدهشة من الكواكب المُمتلئة.
الآن، عثر علماء الفلك على كوكب رابع، وهم متحمسون ومذهولون.
“الكواكب المُمتلئة نادرة إلى حدٍ ما، وعندما تحدث، تميل إلى أن تكون الكوكب الوحيد في النظام الكوكبي،” تقول عالمة الكواكب جيسيكا ليبي-روبرتس من جامعة بنسلفانيا.
“`
«إذا كانت محاولة شرح كيفية تشكل ثلاثة كواكب عملاقة في نظام واحد ليست صعبة بما فيه الكفاية، الآن علينا أن نشرح كوكباً رابعاً، سواء كان كوكباً عملاقاً أم لا. ولا يمكننا استبعاد وجود كواكب إضافية في النظام أيضاً.»
لقد ثبت الغرابة في طبيعة الكواكب الخارجية الثلاثة المعروفة التي تدور حول Kepler-51 في عام 2019[[LINK7]]، عندما سمحت الملاحظات لعُلماء الفلك بإجراء قياسات مفصلة لأشعاع الكواكب الخارجية وأوزانها. وقد استخدمت هذه القياسات بدورها لحساب كثافاتها، والتي بلغت أقل من 0.1 جرام لكل سنتيمتر مكعب، وكشفت أن هذه العوالم الثلاثة جميعها تقع ضمن فئة الكواكب المُنتفخة.
حصل فريق من علماء الفلك بقيادة مشتركة من ليبي-روبرتس وكينتو ماسودا من جامعة أوساكا على أولى الاشارات التي تشير إلى أن هناك ربما أكثر مما يبدو للعين المجردة في هذا النظام، عندما شرعوا في التقاط أحد الكواكب الخارجية الثلاثة أثناء عبوره. وهذا يحدث عندما يمر الكوكب الخارجي بيننا ونجمه، مما يسمح لنا بإجراء قياسات لخصائص الكوكب بناءً على الانخفاض الخافت في ضوء النجم.
لأنّ مُدَدَ الدوران المداري للكواكب الخارجية قد قُدِّرَ سابقًا، كان من المُفترض أن يكون الأمر بسيطًا للغاية. ولكن عندما وجهوا التلسكوبات نحو كبلر 51 لرصد العبور باستخدام مرصد أباتشي بوينت (APO) و JWST، لم تسير الأمور وفقًا للخطة.
<
«الحمد لله أننا بدأنا المراقبة قبل بضع ساعات لتحديد نقطة مرجعية، لأنّ الساعة الثانية صباحًا، ثمّ الثالثة، و لم نُلاحِظ أيّ تغيير في سطوع النجم باستخدام APO»، قالت ليبي-روبرتس.
«بعد إعادة تشغيل نماذجنا بشكلٍ هستيري ودراسة البيانات بدقة، اكتشفنا انخفاضًا طفيفًا في سطوع النجوم فورًا عند بدء رصدنا باستخدام تلسكوب APO، والذي اتضح أنه بداية عبور الكوكب – متأخرًا بساعتين، وهو ما يتجاوز نافذة عدم اليقين البالغة 15 دقيقة من نماذجنا!».
كان لابد من وجود خلل ما، لذا عمل الفريق على إيجاد السبب. قاموا بدراسة دقيقة لبيانات توقيتات العبور التي حصلت عليها تلسكوب ناسا للبحث عن الكواكب (TESS)، بالإضافة إلى الملاحظات المحفوظة من عدة تلسكوبات أرضية. كما قاموا بإجراء ملاحظات جديدة باستخدام تلسكوب هابل وتلسكوب مرصد بالومار.
بعد مراجعة دقيقة لأرقامهم للتأكد من عدم وجود أخطاء، فإنّ التفسير الوحيد الذي نال قبول جميع البيانات هو وجود كوكب خارجي رابع غير مرئي، يجذب جاذبيًا الكواكب الثلاثة الأخرى في رقصة مدارية معقدة أثرت على أوقات عبورها.
يُفسر [[LINK12]]ماسودا قائلاً: «لقد أجرينا بحثًا يُسمى “بحث القوة الغاشمة”، حيث اختبرنا العديد من التوليفات المختلفة لخصائص الكواكب لإيجاد نموذج الكواكب الأربعة الذي يفسر جميع بيانات العبور التي تم جمعها على مدار الـ 14 عامًا الماضية». [[LINK12]]
«وجدنا أن الإشارة تُفسّر بشكلٍ أفضل إذا كان لكوكب كبلر-51ه كتلةً مشابهةً للكواكب الثلاثة الأخرى، ويتبع مدارًا دائريًا نسبيًا مدته حوالي 264 يومًا – وهو ما نتوقعه بناءً على نظم كوكبية أخرى. ووجدنا حلولًا أخرى محتملةً تتضمن كوكبًا أكثر كتلةً في مدارٍ أوسع، على الرغم من أننا نعتقد أن هذه الحلول أقل ترجيحًا.»
بما أن كوكب كبلر-51ه لم يُرصد أثناء عبوره، فمن الممكن أن مداره ليس مُتماهيًا مع زاوية رصدنا. فالتَحامُ (العبور) مطلوب لحساب نصف قطر النجم، وهذا يعني أننا لا نعرف حجمه أو كثافته. لكن مجرد وجوده في نظامٍ يحتوي على ثلاثة كواكب خارج المجموعة الشمسية عملاقة هو أمرٌ غريبٌ.
“`html
سيتطلب الأمر مزيدًا من العمل لفهم ما يجري بالضبط في نظام كيبلر-51. وسيكون أحد الطرق القيام بذلك هو النظر في غلافات الكواكب المتضخمة العابرة ورؤية ما هي مكوناتها بالضبط – وهو ما كانت تحاول الفريق القيام به في المقام الأول.
كما هو الحال دائمًا، تستمر التحليلات.
وقد نُشرت الأبحاث في مجلة الفلك.
“`
المصدر: المصدر