معدن جدًا: قد يحتوي الكوكب الخارجي المكتشف حديثًا على ما يصل إلى 80 بالمائة من الحديد

لقرون ، عند فهم تكوين الكواكب ، كان على العلماء فقط النظر في عدد محدود من الأمثلة. ومع ذلك ، كما اكتشفنا العدد المتزايد من العوالم ، اكتشفنا العديد من الأشياء التي تبدو وكأنها لدينا في نظامنا الشمسي: عمالقة الغاز الساخن ، والأرض الفائقة ، ونبتون الصغيرة ، وأكثر من ذلك. لذلك ، سيكون من المريح العثور على شيء يشبه كوكبًا مألوفًا ، لأن العمليات التي يتكون منها النظام الشمسي ليست غير عادية.

من المؤكد أن اكتشافًا جديدًا يندرج ضمن هذه الفئة لأن الباحثين اكتشفوا أنه يبدو أنه أكثر الكواكب ثراءً بالحديد ، على الأقل من حيث التركيب ، وهو مشابه جدًا لعطارد. الفرق هو أنه يكاد يكون فوق نجمه ويمكن أن يكون ساخنًا بدرجة كافية لإذابة أي حديد على السطح.

عام قصير جدا

اكتشف كوكب جديد يدور حول النجم القزم الأحمر GJ367 ، على بعد 30 سنة ضوئية من الأرض. الأقزام الحمراء عبارة عن نجوم صغيرة خافتة تسهل التعرف على الكواكب من حولها. الكوكب الذي يدور بين قزم أحمر والأرض سوف يحجب ضوء النجم بشكل متناسب. أيضًا ، نظرًا لأن النجم يحتوي على كتلة منخفضة ، فإن قوة الجاذبية للكوكب ستحركه أكثر أثناء دورانه ، مما يؤدي إلى تغييرات دوبلر كبيرة في الضوء المنبعث من النجم.

عاد الكوكب الجديد ، GJ 367b ، إلى البيانات من مهمة القمر الصناعي لمسح الكواكب الخارجية العابرة (TESS) التابعة لناسا. يلاحظ TESS الانخفاض في الضوء النجمي الناجم عن الكوكب المداري ، وهو يفعل ذلك في مقطع مثير للاهتمام – البيانات المستخدمة هنا تغطي صورة جديدة كل دقيقتين لمدة أسبوعين. هذا يكفي لاستقبال الإشارة التي تم إنشاؤها بواسطة GJ367B ، والتي تكمل دورة واحدة حول نجمها في غضون ثلث يوم.

يجعل الاكتشاف بهذه الطريقة GJ 367b مرشحًا للكواكب الخارجية ؛ لتأكيد وجوده ، لجأ فريق البحث إلى تلسكوب أرضي لاحظ تغيرات دوبلر في ضوء النجم الناجم عن مدار الكوكب. هذا يؤكد وجود الكوكب لأنه كان الإشارة الثالثة في اليوم (إشارة 45 يومًا تقريبًا ناتجة عن دوران النجم).

الكوكب صغير ، نصف قطر الأرض ثلاثة أرباع فقط. لكنها ثقيلة نسبيًا ، حيث تزن أكثر من نصف الأرض. يؤدي هذا إلى كثافة تزيد قليلاً عن ثمانية جرامات لكل سنتيمتر مكعب – وهو في الواقع أثقل من الحديد.

ظروف الجحيم

يعتبر GJ 367b قريبًا جدًا من نجمه المضيف لدرجة أنه يتم قفله بشكل صحيح ، مما يعني أنه يدور مرة واحدة في كل مدار ويحمل جانبًا واحدًا في مواجهة النجم طوال الوقت. وها كثير بالقرب من هذا النجم. وهذا يؤدي إلى درجة حرارة سطح تقريبية قريبة جدًا من درجة انصهار 1745 كلفن-حديد. بالطبع ، من المحتمل أن تكون القشرة الخارجية صخرية. العديد من الصخور الغنية بالسيليكون لا تذوب في درجات حرارة مماثلة أو تصبح صخرية.

على ما يبدو ، لأننا ندرك جيدًا أي شيء يشبه الغلاف الجوي ، فقد يكون الجو دافئًا منذ فترة طويلة. لكن من المحتمل أن تتبخر بعض الصخور والمعادن المنصهرة ، مما يخلق جوًا محليًا على الجانب المواجه للنجوم. على ما يبدو ، سيكون الجانب البعيد من الكوكب باردًا ، وأي شيء على شكل بخار سينتهي به المطاف على الكوكب بسرعة كبيرة.

قدم فريق البحث إحصاءات للذكاء الاصطناعي المدربين على كواكب أخرى ، ويتوقع الذكاء الاصطناعي أن GJ 367b له هيكل مشابه لهيكل عطارد: نواة معدنية كبيرة تشغل معظم باطن الكوكب ، وتمتد بنسبة تصل إلى 85٪. إلى السطح. الباقي سيكون صخور السيليكات. هذا ليس غير معقول ، إلا أن كثافة GJ 367b تبلغ 1.5 مرة كثافة عطارد. لذلك ، يجب أن يكون هناك بعض الاختلافات الهامة.

على أي حال ، لدينا بعض الأفكار حول كيفية تحول عطارد إلى حديد – وهذا نتيجة الاصطدامات التي أدت إلى إزالة بعض المواد الصخرية. لكننا لا نفهم كيف يمكن أن يكون أي شيء بحجم عطارد قريبًا جدًا من النجم. لذلك ، في حين أن هناك بعض الألفة المطمئنة هنا ، إلا أن هناك قيودًا بالتأكيد.

Science ، 2021. DOI: 10.1126 / العلوم. aay3253 (حول DOIs)