قدم كوكب خارجي تم اكتشافه حديثًا لعلماء الفلك مشكلة مثيرة للاهتمام.

يطلق عليه اسم TOI-332b، وخصائصه الفيزيائية وبعده المداري عن نجمه تجعل من الصعب تفسيره باستخدام نظرية تكوين الكوكب الحالية. قد يلقي هذا الضوء على سبب ندرة العوالم سريعة الدوران بحجم نبتون، مع اكتشاف عدد قليل من الكواكب الخارجية في درب التبانة.

“هنا نقدم اكتشاف وتوصيف TOI-332b، وهو كوكب ذو كثافة عالية بشكل غير عادي وذو فترة قصيرة جدًا يقع في أعماق صحراء نبتون.” اكتب مجموعة قبل الطباعة المتاحة على arXiv، بقيادة آريس أوزبورن، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة وارويك في إنجلترا.

“يعد TOI-332b إضافة مثيرة للاهتمام للغاية لاكتشافاتنا الحالية في صحراء نبتون ودراسة حالة لاختبار نظرية تكوين الكوكب.”

تم اكتشاف الإنسانية وتأكيدها أكثر من 5500 كوكب خارج المجموعة الشمسية حتى الآن (سواء كان ذلك عوالم خارج المجموعة الشمسية أو كواكب خارج المجموعة الشمسية)، نشهد ظهور بعض الأنماط الأكثر إثارة للاهتمام.

بعض خصائص الكواكب الخارجية، مثل نصف القطر أو المسافة من نجمها، شائعة نسبيًا؛ ومع ذلك، بعضها نادر جدًا. إن السبب وراء العثور على الكثير من أنواع العوالم، ولكن القليل منها، هو دليل على كيفية تشكل وتطور أنظمة الكواكب.

ويسمى جزء من العجز صحراء نبتون. لقد اكتشفنا بعض الكواكب الخارجية بحجم نبتون والتي تدور حول نجومها عن كثب. في الواقع، كما أشار أوزبورن وزملاؤه، هناك عدد قليل فقط من الكواكب الخارجية تقع على مسافات متساوية.

الكوكب TOI-332b المكتشف حديثًا موجود في المدار النجم القزم البرتقالي على بعد 727 سنة ضوئية، يتناسب تمامًا مع داخله. قياسات تأثيراته على ضوء نجمه المضيف تبلغ 3.2 مرة نصف قطر الأرض (نبتون 3.88 نصف قطر الأرض)، ويدور حول النجم مرة كل 18.72 ساعة.

هذه الخصائص وحدها تجعل TOI-332b موضوعًا مثيرًا للاهتمام، ولكن هناك شيء آخر. سمح تأثير الجاذبية على النجم المضيف لأوزبورن وفريقه بقياس كتلة الكوكب الخارجي. تبلغ كتلته 57.2 كتلة الأرض. هو نبتون 17.15 كتلة الأرض.

وهذا يعني أن كثافة TOI-332b أعلى تبلغ 9.6 جرام لكل سنتيمتر مكعب. إنها واحدة من أكبر كتل الكواكب الخارجية لنبتون التي تم اكتشافها على الإطلاق. تبلغ كثافة نبتون 1.64 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب. كتلة الأرض 5.51 جرام. متوسط ​​TOI-332b، كثيفة من الحديد.

تشير النمذجة إلى أن الكوكب الخارجي يحتوي على نواة حديدية كبيرة وكثيفة، وغطاء صخري، وجو رقيق من الهيدروجين والهيليوم. ولكن بالنسبة للنواة المستنتجة لـ TOI-332b، من المتوقع وجود غلاف جوي كبير وسميك وممتد يشبه كوكب المشتري.

وهذا يثير سؤالاً مثيرًا للاهتمام: أين ذهب الغلاف الجوي للكوكب TOI-332b؟

بالنسبة لعالم قريب من نجمه، يجب أن تحدث عمليات التبخر الضوئي – حيث يتبخر الإشعاع المكثف من النجم ويترك الغلاف الجوي. لكن التبخر الضوئي وحده لا يمكنه تفسير هذا القدر من الخسارة في الغلاف الجوي. في الواقع، لا يمثل معظمها.

وتشمل العمليات الأخرى الهجرة الكوكبيةعندما يتحرك الكوكب الخارجي من مسافات أكبر نحو نجمه المضيف، فإنه سيشهد تجريد غلافه الجوي بعيدًا، و التدفئة اللاحقة من الداخل بسبب تغيرات الجاذبية في مدار الكوكب الخارجي.

ومن الممكن أيضًا أن يكون أ تأثير ضخم ربما يكون جسم آخر بحجم كوكبي قد انفجر في جزء كبير من الغلاف الجوي لـ TOI-332b. ولا يخلق TOI-332b موقفًا للبدء به.

وبغض النظر عن ذلك، فسوف نلقي نظرة فاحصة لمعرفة سبب كون TOI-332b على ما هو عليه الآن.

“يختبر هذا الكوكب غير العادي حاليًا ما نفهمه عن تكوين الكوكب؛ أما كيفية وجود مثل هذا اللب الضخم بدون غلاف غازي يظل سؤالًا بلا إجابة.” يكتب الباحثون.

“هناك حاجة إلى مزيد من الملاحظات لفك تاريخ التكوين والخصائص الحالية لـ TOI-332b.”

تم قبول البحث الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكيةومتاح arXiv.