كوكب خارج المجموعة الشمسية

تطور ٱكتشاف الكواكب الخارجية خلال السنوات حتى 8 مارس 2017
صورة خيالية لكوكب خارج المجموعة الشمسية.

كوكب نجمي (يتبع نجم أخر) أو كوكب خارج النظام الشمسي هو أي كوكب خارج نطاق المجموعة الشمسية. لوحظ أول دليل على اكتشاف كوكب محتمل خارج المجموعة الشمسية في عام 1917، لكن لم يُعرّف بهذا الشكل.[1] جرى أوّل تأكيد لاكتشاف كوكب خارج المجموعة الشمسية عام 1992.  وتبع هذا التأكيد عدة تأكيدات لكواكب مختلفة، والتي اكتُشفت في الأصل عام 1988. وحتى تاريخ 1 يناير من عام 2020، يوجد 4160 كوكب مؤكد خارج المجموعة الشمسية ضمن 3090 نظام كوكبي، وضمنها 676 نظام كوكبي مكونة من أكثر من كوكب واحد.

هنالك عدة طرق للكشف عن الكواكب الخارجية،. اكتُشفت أغلب الكواكب من خلال طريقة  القياس الضوئي للعبور الفلكي وطريقة تحليل دوبلر الطيفي. لكن تعاني هذه الطرق من الانحياز الواضح لرصد الكواكب الموجودة بالقرب من النجم. ولذلك، توجد 85% من الكواكب المكتشفة خارج المجموعة الشمسية داخل منطقة التقييد المدي.[2] وقد رُصدت في الكثير من الحالات عدة كواكب تدور حول نجم معين.[3] يمتلك من 1 إلى 5 نجوم شبيهة بالشمس كوكبًا بحجم الأرض ضمن المنطقة الصالحة للحياة.[4][5] وبافتراض وجود 200 مليار نجم في مجرة درب التبانة، يُمكن افتراض وجود 11 مليار كوكب بحجم الأرض محتمل أن تكون صالحة للحياة في مجرة درب التبانة، ويرتفع العدد إلى 40 مليار في حال احتساب الكواكب التي تدور حول أقزام حمراء.[6]

إنّ الكوكب الخارجي المعروف الذي يملك الكتلة الأقل هو دراغر ( ويُعرف أيضًا بّي إس أر بي1257+12إيه  أو يُعرف باسم بّي إس أر بي1257+12بي)،[7][8] وتبلغ كتلته ضعف كتلة القمر. وبالمقابل فإن الكوكب الخارجي الذي يمتلك الكتلة الأكبر والمسجل في أرشيف ناسا للكواكب الخارجية هو إتش أر 2562بي، وتبلغ كتلته ثلاثون ضعف كتلة المشتري، على الرغم أنه وفقًا لبعض تعريفات الكوكب (التي تعتمد على الانصهار النووي للديوتيريوم) فإن كتلته فائقة جدًا ليُعتبر كوكبًا، ومن الممكن أن يكون قزمًا بينًا. تتراوح الأدوار (الفترات) المدارية للكواكب الخارجية من بضع ساعات (بالنسبة للكواكب الأكثر قربًا من نجومها) إلى آلاف السنين. وهنالك بعض الكواكب الخارجية التي تقع على مسافة كبيرة جدًا من نجومها ما يجعل من الصعب التحديد فيما إذا كانت ترتبط بشكل ثقالي معها. اكتُشفت أغلب الكواكب الخارجية بعيدًا جدًا ضمن مجرة درب التبانة.[9][10] وهنالك أدلة على إمكانية وجود كواكب خارجية خارج مجرتنا في المجرات البعيدة عن مجرة درب التبانة. الكوكب الخارجي الأقرب لكوكب الأرض هو بروكسيما سنتوري بي، ويقع على بعد 4.2 سنة ضوئية من الأرض (1.3 فرسخ فلكي) ويدور حول نجم بروكسيما سنتوري، النجم الأقرب إلى الشمس. [11]

زاد اكتشاف الكواكب الخارجية الاهتمام بالبحث عن حياة خارج كوكب الأرض. ويتمحور الاهتمام بشكل كبير حول الكواكب التي تدور حول النجوم في المنطقة الصالحة للحياة، حيث هنالك إمكانية لوجود الماء السائل الذي يُعد وجوده على سطح الأرض الشرط الأساسي للحياة . تأخذ دراسة قابلية الحياة على الكواكب أيضًا في عين الاعتبار مجموعة كبيرة من العوامل لتحديد ملائمة الكوكب لاستضافة الحياة. [12]

بالنسبة للكواكب الرّحالة فهي لا تدور حول أي نجم. تعتبر أجسام كهذه فئة منفصلة عن الكواكب، وبشكل خاص إن كانت عملاقة غازية، والتي غالبًا ما تعتبر قزمًا شبه بني. من المحتمل أنّ عدد الكواكب الرحالة في مجرة درب التبانة قد يصل للمليارات أو أكثر.[13][14]

التسميةعدل

تُعتبر اتفاقية تسمية الكواكب امتدادًا (ملحقًا) للنظام الذي استُخدم لتسمية الأنظمة متعددة النجوم والتي اعتمدها الاتحاد الفلكي الدولي (آي إيه يو). بالنسبة للكواكب الخارجية التي تدور حول نجم واحد، يصيغ الاتحاد الفلكي الدولي اسمها عن طريق أخذ اسم ملائم أو محدد من اسم النجم الذي يدور حوله الكوكب وإضافة حرف صغير إليه.[15] تُضاف الأحرف بالترتيب لكل كوكب يُكتشف حول النجم الأم، بحيث يُعطى الكوكب الأول المُكتشف في النظام الكوكبي حول النجم الحرف «بي» ( الحرف «إيه» يُعطى للنجم الأم) وتُعطى الكواكب اللاحقة الأحرف بالتسلسل. إذا اكتُشفت عدة كواكب في نفس النظام في الوقت نفسه، يُعطى الكوكب الأقرب إلى النجم الحرف التالي (الحرف بي)، ثُم الكواكب الأخرى وفقًا للحجم المداري (حسب القرب من النجم). يوجد معيار مشروط يُقرّه الاتحاد الفلكي الدولي لتسمية الكواكب التي تدور حول نظام نجمي ثنائي. ويوجد عدد محدود من الكواكب الخارجية التي تحمل أسماء ملائمة قام الاتحاد الفلكي الدولي بالمصادقة عليها. بالإضافة إلى وجود أنظمة تسمية أخرى.

تاريخ الاكتشافعدل

ظنّ العديد من العلماء، والفلاسفة، وكُتّاب روايات الخيال العلمي لعدة قرون بوجود الكواكب خارج النظام الشمسي، لكن لم يكن هنالك طريقة لمعرفة فيما إذا كانت موجودة، أو معرفة مدى انتشارها، أو مدى تشابهها مع الكواكب في المجموعة الشمسية. ورفض العلماء العديد من الادعاءات حول اكتشافات مختلفة في القرن التاسع عشر.

لوحِظ أوّل دليل لكوكب خارجي محتمل يدور حول نجم فان مانن2 في العام 1917،  لكن لم يُعرّف بهذا الشكل. حصل عالم الفلك والتر سيدني آدامز الذي كان مديرًا لمرصد جبل ويلسون على طيفٍ لنجم باستخدام تلسكوب جيل ويلسون الذي يبلغ قطر مرآته 60 إنش. وفسّر الطيف على أنه نجم من نجوم النسق الأساسي ونوعه إف، ولكن يُعتقد الآن أنّ هذا الطيف كان ناتجًا عن بقايا كوكب خارجي قريب سحقته جاذبية نجم ما، ما أنتج غبارًا متساقطًا على النجم.[1]

حدث أوّل اشتباه لاكتشاف علمي لكوكب خارجي عام 1988. وبعد ذلك بوقت قصير، جاء التأكيد الأول لاكتشاف كوكب خارجي عام 1992، إذ اكتُشف العديد من الكواكب ذوات كتلة شبيهة بالكواكب الصخرية تدور حول النجم النابض بّي إس أر بي1257+12.[16] وجرى التأكيد الأول لاكتشاف كوكب خارجي يدور حول نجم من نجوم النسق الأساسي عام 1995، عندما وُجد كوكب عملاق يدور بفترة مدارية تبلغ 4أيام  حول النجم القريب بيغاسوس51. صُوِّرت بعض الكواكب الخارجية بشكل مباشر بواسطة التلسكوبات، ولكن اكتُشفت الغالبية العظمى بواسطة الطّرق غير المباشرة، مثل طريقة العبور الفلكي وطريقة السرعة الشعاعية (تحليل دوبلر الطيفي). في فبراير عام 2018، استخدم العلماء مرصد تشاندرا الفضائي العامل بالأشعة السينية، إلى جانب تقنية اكتشاف الكواكب التي تسمى العدسية الصغرية، في اكتشاف الأدلة على الكواكب في المجرات البعيدة، وقد أعلنوا: «أنّ بعض من هذه الكواكب الخارجية صغيرة (نسبيًا) كالقمر، بينما البعض الآخر بضخامة المشتري. لا ترتبط معظم الكواكب الخارجية ارتباطًا وثيقًا بنجومها على عكس كوكب الأرض، لذلك فهي تطوف عمليًا في الفضاء أو تدور بشكل حر بين النجوم. يمكننا تقدير عدد الكواكب في هذه المجرة (البعيدة) بأكثر من ترليون كوكب».[17]

انظر أيضاًعدل

مراجععدل

  1. أ ب Landau, Elizabeth (12 November 2017). "Overlooked Treasure: The First Evidence of Exoplanets". ناسا. مؤرشف من الأصل في 28 ديسمبر 2019. اطلع عليه بتاريخ 01 نوفمبر 2017. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  2. ^ F. J. Ballesteros; A. Fernandez-Soto; V. J. Martinez (2019). "Title: Diving into Exoplanets: Are Water Seas the Most Common?". علم الأحياء الفلكي. 19 (5): 642–654. doi:10.1089/ast.2017.1720. PMID 30789285. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  3. ^ Cassan, A.; Kubas, D.; Beaulieu, J. -P.; Dominik, M.; Horne, K.; Greenhill, J.; Wambsganss, J.; Menzies, J.; Williams, A.; Jørgensen, U. G.; Udalski, A.; Bennett, D. P.; Albrow, M. D.; Batista, V.; Brillant, S.; Caldwell, J. A. R.; Cole, A.; Coutures, C.; Cook, K. H.; Dieters, S.; Prester, D. D.; Donatowicz, J.; Fouqué, P.; Hill, K.; Kains, N.; Kane, S.; Marquette, J. -B.; Martin, R.; Pollard, K. R.; Sahu, K. C. (11 January 2012). "One or more bound planets per Milky Way star from microlensing observations". Nature. 481 (7380): 167–169. arXiv:1202.0903. Bibcode:2012Natur.481..167C. doi:10.1038/nature10684. PMID 22237108. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  4. ^ Sanders, R. (4 November 2013). "Astronomers answer key question: How common are habitable planets?". newscenter.berkeley.edu. مؤرشف من الأصل في 25 مارس 2015. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  5. ^ Petigura, E. A.; Howard, A. W.; Marcy, G. W. (2013). "Prevalence of Earth-size planets orbiting Sun-like stars". Proceedings of the National Academy of Sciences. 110 (48): 19273–19278. arXiv:1311.6806. Bibcode:2013PNAS..11019273P. doi:10.1073/pnas.1319909110. PMC 3845182. PMID 24191033. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  6. ^ Khan, Amina (4 November 2013). "Milky Way may host billions of Earth-size planets". لوس أنجلوس تايمز. مؤرشف من الأصل في 5 فبراير 2014. اطلع عليه بتاريخ 05 نوفمبر 2013. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  7. ^ "HR 2562 b". معهد كاليفورنيا للتقنية. مؤرشف من الأصل في 1 فبراير 2020. اطلع عليه بتاريخ 15 فبراير 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  8. ^ Konopacky, Quinn M.; Rameau, Julien; Duchêne, Gaspard; Filippazzo, Joseph C.; Giorla Godfrey, Paige A.; Marois, Christian; Nielsen, Eric L. (20 September 2016). "Discovery of a Substellar Companion to the Nearby Debris Disk Host HR 2562" (PDF). The Astrophysical Journal Letters. 829 (1): 10. arXiv:1608.06660. Bibcode:2016ApJ...829L...4K. doi:10.3847/2041-8205/829/1/L4. hdl:10150/621980. مؤرشف من الأصل (PDF) في 24 يوليو 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  9. ^ Zachos, Elaine (5 February 2018). "More Than a Trillion Planets Could Exist Beyond Our Galaxy – A new study gives the first evidence that exoplanets exist beyond the Milky Way". منظمة ناشيونال جيوغرافيك. مؤرشف من الأصل في 13 أبريل 2019. اطلع عليه بتاريخ 05 فبراير 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  10. ^ Mandelbaum, Ryan F. (5 February 2018). "Scientists Find Evidence of Thousands of Planets in Distant Galaxy". Gizmodo. مؤرشف من الأصل في 16 ديسمبر 2019. اطلع عليه بتاريخ 05 فبراير 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  11. ^ Anglada-Escudé, Guillem; Amado, Pedro J.; Barnes, John; Berdiñas, Zaira M.; Butler, R. Paul; Coleman, Gavin A. L.; de la Cueva, Ignacio; Dreizler, Stefan; Endl, Michael (25 August 2016). "A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri". Nature (باللغة الإنجليزية). 536 (7617): 437–440. arXiv:1609.03449. Bibcode:2016Natur.536..437A. doi:10.1038/nature19106. ISSN 0028-0836. PMID 27558064. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  12. ^ Overbye, Dennis (6 January 2015). "As Ranks of Goldilocks Planets Grow, Astronomers Consider What's Next". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 26 ديسمبر 2019. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  13. ^ نيل ديجراس تايسون in الكون: ملحمة في الفضاء والزمن as referred to by National Geographic نسخة محفوظة 16 ديسمبر 2017 على موقع واي باك مشين.
  14. ^ Strigari, L. E.; Barnabè, M.; Marshall, P. J.; Blandford, R. D. (2012). "Nomads of the Galaxy". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 423 (2): 1856–1865. arXiv:1201.2687. Bibcode:2012MNRAS.423.1856S. doi:10.1111/j.1365-2966.2012.21009.x. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة) estimates 700 objects >10−6 solar masses (roughly the mass of Mars) per main-sequence star between 0.08 and 1 Solar mass, of which there are billions in the Milky Way.
  15. ^ "International Astronomical Union | IAU". www.iau.org. مؤرشف من الأصل في 10 يناير 2020. اطلع عليه بتاريخ 29 يناير 2017. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  16. ^ Wolszczan, A.; Frail, D. A. (1992). "A planetary system around the millisecond pulsar PSR1257 + 12". Nature. 355 (6356): 145–147. Bibcode:1992Natur.355..145W. doi:10.1038/355145a0. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  17. ^ "These May Be the First Planets Found Outside Our Galaxy". National Geographic. 5 February 2018. مؤرشف من الأصل في 13 أبريل 2019. اطلع عليه بتاريخ 08 فبراير 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)