العلاقة بين العناصر الثقيلة في الكواكب العابرة ومعدنية والديهم. حقوق الصورة: A&A. اضغط للتكبير
من بين 188 كواكب خارج المجموعة الشمسية تم اكتشافها ، 10 منها عابرة. نراهم لأنهم يخفتون نجمهم الأم أثناء مرورهم في المقدمة. وهذا يمنح الفلكيين فرصة لدراسة التكوين الفعلي لهذه الكواكب. اكتشف علماء الفلك الأوروبيون أن المحتوى المعدني لهؤلاء "المشتري الحار" يعتمد على كمية المعادن في نجمهم الأصلي ، مما يغير حجم نوىهم.
سيقوم فريق من علماء الفلك الأوروبيين بقيادة T. Guillot (CNRS ، Observatoire de la Cote d'Azur ، فرنسا) بنشر دراسة جديدة لفيزياء Pegasids (المعروفة أيضًا باسم المشتري الساخن) في علم الفلك والفيزياء الفلكية. وجدوا أن كمية العناصر الثقيلة في Pegasids ترتبط بمعدنية النجوم الأم. هذه خطوة أولى في فهم الطبيعة الفيزيائية للكواكب خارج المجموعة الشمسية.
حتى الآن ، اكتشف علماء الفلك 188 كواكب خارج المجموعة الشمسية ، من بينها 10 تعرف باسم "الكواكب العابرة". تمر هذه الكواكب بين نجمها وبيننا في كل مدار. نظرًا للقيود الفنية الحالية ، فإن الكواكب العابرة الوحيدة التي يمكن اكتشافها هي الكواكب العملاقة التي تدور بالقرب من نجمها الأصلي المعروف باسم "المشتري الحار" أو Pegasids. الكواكب العشرة المعروفة حتى الآن كتلها بين 110 و 430 كتلة أرضية (للمقارنة ، المشتري ، مع 318 كتلة أرضية ، هو الكوكب الأكثر ضخامة في نظامنا الشمسي).
على الرغم من ندرتها ، فإن الكواكب العابرة هي المفتاح لفهم تكوين الكواكب لأنها الوحيدة التي يمكن تحديد الكتلة والقطر لها. من حيث المبدأ ، يمكن أن تعوق الكثافة المتوسطة التي تم الحصول عليها تكوينها العالمي. ومع ذلك ، فإن ترجمة متوسط الكثافة إلى تكوين عالمي يحتاج إلى نماذج دقيقة للهيكل الداخلي وتطور الكواكب. ويصبح الوضع صعبًا بسبب معرفتنا الضعيفة نسبيًا بسلوك المادة عند ضغوط عالية (الضغط الداخلي للكواكب العملاقة يزيد بأكثر من مليون مرة عن الضغط الجوي على الأرض). من بين تسعة كواكب عابرة معروفة حتى أبريل 2006 ، فقط الكواكب الأقل ضخامة يمكن تحديد تكوينها العالمي بشكل مرض. تبين أنها تمتلك نواة ضخمة من العناصر الثقيلة ، حوالي 70 مرة من كتلة الأرض ، مع غلاف كتلة الأرض 40 من الهيدروجين والهيليوم. من بين الكواكب الثمانية المتبقية ، تم العثور على ستة تتكون في الغالب من الهيدروجين والهيليوم ، مثل المشتري وزحل ، ولكن لا يمكن تحديد كتلتها الأساسية. تم العثور على الأخيرين ليكونا أكبر من أن يتم تفسيرهما بنماذج بسيطة.
اعتبرها كفرقة واحدة لأول مرة ، ومحاسبة للكواكب الكبيرة بشكل غير طبيعي ، وجد تريستان جيلو وفريقه أن الكواكب التسعة العابرة لها خصائص متجانسة ، مع كتلة أساسية تتراوح من 0 (لا نواة ، أو صغيرة) حتى إلى 100 مرة كتلة الأرض ، والمحيط المحيط بالهيدروجين والهليوم. لذلك ، يجب أن تحتوي بعض الأضداد على كميات أكبر من العناصر الثقيلة مما هو متوقع. عند مقارنة كتلة العناصر الثقيلة في Pegasids بمعدنية النجوم الأم ، وجدوا أيضًا ارتباطًا موجودًا ، مع الكواكب المولودة حول النجوم الغنية بالمعادن مثل شمسنا والتي لها نوى صغيرة ، بينما الكواكب تدور حول النجوم التي تحتوي على مرتين إلى ثلاث أضعاف المعادن لديها نوى أكبر بكثير. وستنشر نتائجها في علم الفلك والفيزياء الفلكية.
فشلت نماذج تكوين الكواكب في التنبؤ بكميات كبيرة من العناصر الثقيلة الموجودة بهذه الطريقة في العديد من الكواكب ، لذا فإن هذه النتائج تعني أنها تحتاج إلى مراجعة. يجب تأكيد العلاقة بين التركيب النجمي والكواكب من خلال المزيد من الاكتشافات للكواكب العابرة ، لكن هذا العمل هو خطوة أولى في دراسة الطبيعة الفيزيائية للكواكب خارج المجموعة الشمسية وتكوينها. قد يفسر سبب صعوبة العثور على الكواكب العابرة ، لتبدأ. نظرًا لأن معظم Pegasids لديها نوى كبيرة نسبيًا ، فهي أصغر مما هو متوقع وأكثر صعوبة في اكتشافها أثناء العبور أمام نجومها. على أي حال ، هذا أمر واعد جدًا لإطلاق مهمة الفضاء CNES COROT في أكتوبر ، والتي يجب أن تكتشف وتؤدي إلى توصيف عشرات الكواكب العابرة ، بما في ذلك الكواكب الصغيرة والكواكب التي تدور حول بعيد جدًا عن نجمها ليتم اكتشافها من الأرض .
ماذا عن الكوكب العابر العاشر؟ تم الإعلان عن XO-1b مؤخرًا جدًا ، وقد وجد أيضًا أنه كوكب كبير بشكل غير طبيعي يدور حول نجم من المعدن الشمسي. تشير النماذج إلى أن لها نواة صغيرة جدًا ، بحيث يعزز هذا الاكتشاف الجديد ارتباط المعدن الكوكبي النجمي المقترح.
المصدر الأصلي: علم الأحياء الفلكي التابع لناسا
