توأم المشتري؟ يكشف تلسكوب ويب عن مظهر فاتر على بعد 12 سنة ضوئية فقط

يعتبر كوكب إبسيلون إندي آب أكثر برودة من أي كوكب آخر خارج نظامنا الشمسي.

إذا كان لدى علماء الفلك الفضائيين في نظام نجمي قريب تلسكوب ناساس تلسكوب جيمس ويب الفضائيثم وجهوه نحو نظامنا الشمسي يوم الخميس قد تبدو صورة الويب الجديدة هذه هكذا خارج كوكب الأرض إبسيلون إنديانا AB. وهو أحد أبرد الكواكب الخارجية التي تم اكتشافها مباشرة، حيث تصل درجة حرارته إلى 35 درجة مئوية. فهرنهايت (2 درجة درجة مئوية) تبلغ درجة حرارة إبسيلون إندي آب حوالي 180 درجة فهرنهايت (100 درجة مئوية) أكثر سخونة من عمالقة الغاز في نظامنا الشمسي. في حين أن العديد من الكواكب الخارجية المعروفة لا تبدو مثل الكواكب الموجودة في نظامنا الشمسي، إلا أن Epsilon Indi Up يقدم لعلماء الفلك فرصة نادرة لدراسة تكوين الغلاف الجوي لنظام شمسي حقيقي.

تم التقاط هذه الصورة للكوكب الخارجي العملاق الغازي Epsilon Indi Up بواسطة الإكليل الموجود على MIRI (أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة) التابعة لتلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا. تشير علامة النجمة إلى موقع النجم المضيف Epsilon Indi A، الذي يحجب ضوءه الإكليل، مما يؤدي إلى ظهور دائرة داكنة مميزة بخط أبيض متقطع. يعد Epsilon Indi Ab واحدًا من أروع الكواكب الخارجية التي تم تصويرها بشكل مباشر على الإطلاق. يتم تخصيص ضوء 10.6 ميكرون باللون الأزرق وضوء 15.5 ميكرون باللون البرتقالي. MIRI لا يحل الكوكب، بل هو مصدر نقطي. حقوق الصورة: NASA، ESA، CSA، STScI، إليزابيث ماثيوز (MPIA)

صور تلسكوب ويب الفضائي كوكب خارج المجموعة الشمسية الباردة على بعد 12 سنة ضوئية

قام فريق دولي من علماء الفلك باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا بتصوير كوكب خارج المجموعة الشمسية مباشرة على بعد حوالي 12 سنة ضوئية من الأرض. يعد كوكب إبسيلون إندي آب واحدًا من أبرد الكواكب الخارجية التي تم رصدها حتى الآن.

تبلغ كتلة الكوكب عدة أضعاف كتلة كوكب المشتري ويدور حول النجم من النوع K Epsilon Indi A (Eps Ind A)، وهو عمر شمسنا تقريبًا، ولكنه أكثر برودة قليلاً. لاحظ الفريق إبسيلون إندي آبي باستخدام جهاز رسم الإكليل في ويب ميري (أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة). تم تصوير بضع عشرات الآلاف فقط من الكواكب الخارجية بشكل مباشر من قبل بواسطة المراصد الفضائية والأرضية.

وقالت كارولين مورلي، عضوة الفريق في الجامعة: “كانت ملاحظاتنا السابقة لهذا النظام عبارة عن قياسات غير مباشرة للنجم، مما سمح لنا في الواقع أن نرى في وقت مبكر أن كوكبًا عملاقًا يسحب النجم”. تكساس في أوستن. “ولهذا السبب اختار فريقنا هذا النظام ليكون أول من ينظر إليه عبر الويب.”

وقالت إليزابيث ماثيوز، المؤلفة الرئيسية لـ MAX: “هذا الاكتشاف مثير لأن هذا الكوكب يشبه إلى حد كبير كوكب المشتري – فهو أكثر سخونة وأكبر قليلاً، ولكنه يشبه كوكب المشتري أكثر من أي كوكب آخر تم تصويره حتى الآن”. معهد بلانك لعلم الفلك في ألمانيا.

منذ إطلاقه في عام 2021، كان تلسكوب جيمس ويب الفضائي يتطلع إلى اللحظات الأولى للكون من خلال قدراته المتقدمة في مجال الأشعة تحت الحمراء ومرآته الكبيرة. فهو يوفر رؤى مفصلة عن المجرات والنجوم والكواكب الخارجية، مما يعزز فهمنا الكوني بشكل كبير. الائتمان: ناسا

التناظرية للنظام الشمسي

الكواكب الخارجية التي تم تصويرها سابقًا هي كواكب خارجية أصغر سنًا وأكثر سخونة وتشع طاقة أكبر منذ تشكلها لأول مرة. عندما تبرد الكواكب وتنكمش على مدار حياتها، فإنها تصبح باهتة بشكل كبير، وبالتالي يصعب تصويرها.

وأوضح ماثيوز أن “الكواكب الباردة باهتة للغاية، ومعظم انبعاثاتها تكون في منتصف الأشعة تحت الحمراء”. “الويب مناسب تمامًا لإجراء التصوير بالأشعة تحت الحمراء المتوسطة، وهو أمر يصعب جدًا القيام به من الأرض. نحن بحاجة إلى دقة مكانية جيدة للفصل بين الكوكب والنجم في صورنا، ومرآة الويب الكبيرة مفيدة جدًا في هذا. وجه.

يعد إبسيلون إندي آب واحدًا من أبرد الكواكب الخارجية التي تم اكتشافها بشكل مباشر على الإطلاق، حيث تبلغ درجة حرارته 35 درجة فهرنهايت (2 درجة مئوية) – وهي أكثر برودة من أي كوكب آخر تم تصويره خارج نظامنا الشمسي، وأبرد من جميع الكواكب باستثناء قزم بني عائم حر. . تبلغ درجة حرارة الكوكب حوالي 180 درجة فهرنهايت (100 درجة مئوية) أكثر سخونة من عمالقة الغاز في نظامنا الشمسي. وهذا يمنح علماء الفلك فرصة نادرة لدراسة التركيب الجوي لنظائر النظام الشمسي الحقيقية.

لقد كان علماء الفلك يتخيلون الكواكب في هذا النظام منذ عقود؛ وأضاف مورلي: “الكواكب الخيالية التي تدور حول إبسيلون إندي كانت مواقع حلقات وروايات وألعاب فيديو ستار تريك مثل هالو”. “من المثير أن نرى كوكبًا بأنفسنا ونبدأ في قياس خصائصه.”

لا كما هو متوقع

إبسيلون إندي آب هو الكوكب الثاني عشر الأقرب إلى الأرض المعروف حتى الآن وأقرب كوكب إلى كوكب المشتري. اختار الفريق العلمي دراسة Eps Ind A لأن النظام أظهر تلميحات عن وجود جسم كوكبي محتمل باستخدام تقنية تسمى السرعة الشعاعية.

وقال ماثيوز: “كنا نتوقع تصوير كوكب في هذا النظام لأنه كانت هناك مؤشرات على السرعة الشعاعية لوجوده، والكوكب الذي وجدناه لم يكن كما توقعنا”. “إنه أكبر بمرتين، وأبعد قليلا عن نجمه، وله مدار مختلف عما توقعنا. ويظل سبب هذا التناقض سؤالا مفتوحا. كما يبدو الغلاف الجوي للكوكب مختلفا بعض الشيء عن توقعات النماذج. وحتى الآن ليس لدينا سوى عدد قليل منها”. القياسات الضوئية للغلاف الجوي، مما يعني أنه من الصعب استخلاص استنتاجات، لكن الكوكب أكثر خفوتًا من المتوقع عند الأطوال الموجية الأقصر.

ويعتقد الفريق أن هذا قد يعني أن الغلاف الجوي للكوكب يحتوي على كميات كبيرة من الميثان وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون التي تمتص الأطوال الموجية الأقصر من الضوء. يمكن أن يشير أيضًا إلى جو غائم جدًا.

يعد التصوير المباشر للكواكب الخارجية ذا قيمة خاصة للتوصيف. يمكن للعلماء جمع الضوء من كوكب تمت مراقبته مباشرة ومقارنة سطوعه بأطوال موجية مختلفة. حتى الآن، اكتشف الفريق العلمي إبسيلون إندي آب فقط عند أطوال موجية قليلة، لكنهم يأملون في إعادة زيارة الكوكب عبر الويب في المستقبل لإجراء ملاحظات بصرية والطيفية. ويأملون أيضًا في العثور على كواكب أخرى مماثلة عبر الويب واكتشاف الاتجاهات المحتملة في أغلفتها الجوية وكيفية تشكل هذه الأجسام.

ناسا القادمة نانسي جريس التلسكوب الفضائي الروماني سيتم استخدام الكوروناغراف لإظهار تقنية التصوير المباشر من خلال تصوير عوالم شبيهة بالمشتري تدور حول نجوم شبيهة بالشمس، وهو أمر لم يتم القيام به من قبل. يمكن لهذه النتائج أن تمهد الطريق للبعثات المستقبلية لدراسة عوالم شبيهة بالأرض.

تم أخذ هذه النتائج باستخدام برنامج Webb’s Cycle 1 General Observer 2243 ونشرت في المجلة طبيعة.

لمعرفة المزيد عن هذا الاكتشاف، راجع اختراق كوكب المشتري الفائق بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي: أقدم وأروع كوكب خارج المجموعة الشمسية تم تصويره على الإطلاق.

المرجع: “التصوير بالأشعة تحت الحمراء المتوسطة لكوكب المشتري الفائق باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي” بقلم EC Matthews, AL Carter, P. Pathak, CV Morley, MW Phillips, S. Krishanth P. M, F. Feng, MJ Bonse, LA Boogaard, JA Burt ، آي جي إم كروسفيلد، إس دوغلاس، ث. هينينج، J. الصفحة الرئيسية، C.-L. كوه، م. كاسبر، أ.-م. لاغرانج، D. بيتي ديد دي لاروش و ف. فيلبوت، 24 يوليو 2024، طبيعة.
دوى: 10.1038/s41586-024-07837-8

يمثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، الذي تم إطلاقه في 25 ديسمبر 2021، تقدمًا هائلاً في القدرات الفلكية. خليفة ل تلسكوب هابل الفضائيتم تصميم تلسكوب جيمس ويب الفضائي لمراقبة الكون في المقام الأول في طيف الأشعة تحت الحمراء، مما يسمح لنا بالنظر في الغبار الكوني واللحظات الأولى للكون. تتيح مرآته الأساسية الكبيرة والمقسمة، التي يبلغ طولها 6.5 مترًا، والأدوات العلمية المتقدمة للتلسكوب التقاط صور مفصلة بشكل غير عادي للمجرات البعيدة والسدم المكونة للنجوم والكواكب الخارجية، مما يوفر رؤى غير مسبوقة حول أصول النجوم وأنظمة الكواكب والمزيد. الكون نفسه. JWST هو مشروع مشترك يضم وكالة ناسا وكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، ووكالة الفضاء الكندية (CSA)، ومن المتوقع أن يغير فهمنا للكون بشكل جذري.