تم العثور على أول إكسومون! قمر نبتون بحجم كوكب يدور حول كوكب المشتري

Send

اكتشف علماء الفلك الذين يمشطون بيانات من مركبة الفضاء كبلر أول إكسومون. القمر موجود في نظام كبلر 1625 على بعد حوالي 8000 سنة ضوئية ، في كوكبة Cygnus. يدور حول عملاق الغاز كبلر 1625 ب ، وعلى عكس جميع الأقمار في نظامنا الشمسي ، هذا القمر هو "قمر غاز".

كانت مسألة وقت فقط قبل أن نجد إكسومون. لقد وجدنا الآلاف من الكواكب الخارجية ، ويرجع الفضل في ذلك غالبًا إلى مركبة الفضاء كبلر. وحيث توجد الكواكب ، يمكننا توقع الأقمار. ولكن على الرغم من أنه بدا لا مفر منه ، فإن exomoon المؤكد الأول لا يزال مثيرًا.

exomoon يختلف كثيرًا عما نراه في نظامنا الشمسي. يدور حول عملاق غاز أكبر بعدة مرات من المشتري ، يسمى كبلر 1625 ب. تشير الأدلة الأولية إلى أن القمر نفسه ، والذي يسمى Kepler 1625b I ، هو قمر غاز ، ويبلغ حجمه حجم نبتون. لا يوجد مثل هذا موجود في نظامنا.

"أحد الجوانب الجارحة للنظام هو الحجم الهائل له." - من الورق ، Teachey و Kipping ، 2018.

هنا حيث نحذر قرائنا. بالمعنى الدقيق للكلمة ، اكتشف علماء الفلك أدلة على القمر. لا يزال يتعين تأكيد وجودها. ولكن بما أن العلماء حذرون بطبيعتهم ، فمن الرهان الآمن أن الملاحظات الإضافية ستؤكد وجودها هناك.

"إذا تأكدت ، فإن هذه النتيجة يمكن أن تهز تماما فهمنا لكيفية تشكيل الأقمار وماذا يمكن أن تتكون." - توماس زوربوشن ، المدير المساعد لمديرية مهمة العلوم في وكالة ناسا.

أليكس تيتشي وديفيد كيبينغ فلكيان في جامعة كولومبيا. اكتشفوا القمر في بيانات كيبلر التي كانوا يحللونها. ركزوا على 284 كواكب خارجية اكتشفها كبلر والتي كانت تدور حول نجومها في مدارات واسعة. المدار الواسع هو مدار أطول من 30 يومًا ، ويعتبر أفضل الأماكن للعثور على exomoons محتملة. ووجدوا شذوذًا واحدًا في تلك الكواكب الخارجية الـ 284 التي تشير إلى وجود إكسومون.

بعد أن أكمل الكوكب مروره 19 ساعة ، كان هناك تراجع ثاني في سطوع النجم. هذا الانخفاض يتوافق مع القمر ، مما يجعله أول exomoon لوحظ على الإطلاق.

"رأينا انحرافات صغيرة وتذبذب في منحنى الضوء الذي لفت انتباهنا." - ديفيد كيبينج ، جامعة كولومبيا.

قال توماس زوربوشن ، المدير المساعد لمديرية مهمة العلوم التابعة لناسا في مقر وكالة ناسا ، واشنطن العاصمة: "إن هذه النتيجة المثيرة للاهتمام تظهر كيف تعمل مهام وكالة ناسا معًا للكشف عن أسرار لا تصدق في الكون". كيف تتكون الأقمار وماذا يمكن صنعها. "

"لقد كانت بالتأكيد لحظة صادمة أن نرى منحنى ضوء هابل". - ديفيد كيبينج ، جامعة كولومبيا.

بعد أن وجدوا الشذوذ في بيانات كبلر ، استخدموا هابل لإلقاء نظرة أخرى. أمضى الزوج 40 ساعة من وقت هابل في الحصول على بيانات أكثر دقة حول الانخفاض في الضوء من النجم الأم. بعد مراقبة الكوكب نفسه يعبر أمام النجم ، رأوا نفس الانخفاض الثاني الذي فعله كبلر ، بعد 3.5 ساعة من عبور الكوكب.

قال كيبينغ "رأينا انحرافات صغيرة وتذبذبات في منحنى الضوء الذي لفت انتباهنا".

نفد الوقت الذي عاشه علماء الفلك قبل أن يتمكنوا من مراقبة العبور الكامل للقمر ، لكنهم رأوا شيئًا آخر. حدث عبور الكوكب قبل أكثر من ساعة من المتوقع. ويتسق هذا مع الكوكب والقمر اللذين يدوران حول مركز جاذبية مشترك. وهذا من شأنه أن يتسبب في تمايل الكوكب بنفس الطريقة التي تتذبذب بها الأرض مثل مدار القمر حول الأرض.

"إن القمر المصاحب هو أبسط وأكثر التفسيرات الطبيعية للانخفاض الثاني في منحنى الضوء وانحراف توقيت المدار" ، أوضح كيبينغ. "لقد كانت بالتأكيد لحظة صادمة أن أرى منحنى ضوء هابل ، بدأ قلبي ينبض أسرع قليلاً واستمررت في النظر إلى هذا التوقيع. لكننا كنا نعلم أن مهمتنا هي الحفاظ على مستوى متقدم ونفترض بشكل أساسي أنها كانت زائفة ، واختبار كل طريقة يمكن تصورها من خلال البيانات التي يمكن أن تخدعنا ".

هناك سبب وجيه للحذر بشأن استنتاج القمر. يمكن أن يكون الكوكب الثاني غير المكتشف مسؤولًا. من المحتمل وجود كوكب ثانٍ ، لكن كيبلر غير قادر على اكتشافه.

يقع كل من الكوكب والقمر في منطقة النجم الصالحة للسكن ، مما يعني وجود الماء السائل. لكن للأسف ، الكوكب عملاق غاز والقمر قمر غاز. لا حياة كما نعلم أنها يمكن أن توجد هناك.

نشر علماء الفلك بحثهم في مجلة Science Advances. يقولون أن القمر ليس قمرًا غازياً فقط ، وهو غريب عن نظامنا الشمسي ، ولكنه أيضًا مشابه في الحجم لنبتون. هذا أكبر بكثير من أي أقمار في نظامنا. يقول الثنائي أن وجود هذا القمر قد يعطي رؤى جديدة حول كيفية تشكل الأنظمة الكوكبية ، وكيف تتشكل الأقمار.

أصول إكسومون: كائن محتجز؟

يعتقد علماء الفلك أن الأقمار تتكون من الغبار المتبقي من تكوين الكوكب. (على الرغم من أن قمر الأرض قد يكون شكل بشكل مختلف.) لكن كبلر 1625 ب وقمرها كلاهما عوالم غازية ، لذلك يجب أن تكون بعض آليات التكوين الأخرى قيد العمل.

يمكن إمالة مدار إكسومون بنحو 45 درجة إلى المستوى المداري للكوكب. إذا كان هذا هو الحال ، فهو مشابه لقمر نبتون تريتون. لكن الفلكيين يعتقدون أن تريتون هو كائن حزام كويبر الملتقط (KBO) وليس قمرًا يتكون من نفس غبار نبتون. من الممكن أن يكون كبلر 1625 ب أنا كائنًا تم التقاطه وليس قمرًا كلاسيكيًا. ولكن في الدراسة ، توخي الحذر لدى الفلكيين للتوصل إلى هذا الاستنتاج. كل شيء تمهيدي في هذه المرحلة.

طوال ختام الورقة ، يحث الفلكيان على توخي الحذر. إنهم راضون عن دقة بياناتهم ، خاصة من متابعة بيانات هابل. وهم راضون أن تفسيرهم صارم. المشكلة هي عدم احتمال الاكتشاف مقارنة بأي شيء نعرفه. هذا اكتشاف جديد كليا.

في استنتاجهم ، يذكر الفلكيان أن "هذا تحليل معقد ومشترك حيث يمكن أن يكون هناك تأثير طفيف لا يُعرف عنه ، أو قطعة أثرية غير طبيعية ، يمكن أن يغير تفسيرنا. باختصار ، إن المجهول المجهول لا يمكننا تحديده. هذه التحفظات موجودة لأن هذا سيكون الكشف الأول من نوعه - أول إكسومون. " يذهبون ليقولوا أن مطالبات الكواكب الخارجية الأولى قوبلت بتشكك كبير لأنها كانت جديدة للغاية.

يوجد ما يقرب من 200 قمر في نظامنا الشمسي ، وهذا في نظام به 8 كواكب رئيسية فقط. لا تحتوي جميع الكواكب على أقمار ، لكن المتوسط الرياضي لا يزال 25 قمراً لكل كوكب. لذلك مع اكتشاف ما يقرب من 4000 من الكواكب الخارجية ، فإن الرياضيات في صالحنا.

حتى لو اتضح أن هذا ليس exomoon ، سيستمر علماء الفلك في العثور على exomons مرشحين آخرين. سيكون لتليسكوب جيمس ويب ما يقوله عن البحث. إن قدرات المراقبة القوية ستبدأ البحث عن الكواكب والأقمار حول النجوم الأخرى.

إنها مسألة وقت فقط قبل أن نجد واحدة.