الكواكب الخارجية مع مدار مدار عام

تقاس حياة البشر عادة في العقود والسنوات. يوفر مرور الفصول وحدة لطيفة لوضع علامة على هذا النوع من الجدول الزمني. منذ نشأ الإنسان العاقل منذ مئات الآلاف من السنين ، تدور الأرض حول الشمس عدة مئات الآلاف من المرات ، مما أسفر عن مئات الآلاف من الشتاء والينابيع والصيف والخريف.

87 سنة ضوئية ، ومع ذلك ، يكمن كوكب خارج المجموعة الشمسية التي في ذلك الوقت لم تكمل حتى مدار واحد.

قزم بني أو كوكب خارج المجموعة الشمسية؟

2MASS J2126–8140 ، للوهلة الأولى ، ليس غريباً. إنه كوكب عملاق حوالي 13 مرة من كتلة كوكب المشتري ، ضخمة بما يكفي أنه كان من غير الواضح في الأصل ما إذا كان كوكب خارج المجموعة الشمسية أو قزم بني. يدور حول قزم أحمر ، TYC 9486–927–1 ، وهو أكثر هشاشة وأقل كتلة من الشمس. في السماء ، يكون النجم بعدة أبعاد قاتمة للغاية بحيث لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة - وليس غريبًا جدًا.

ما هو غريب عن 2MASS J2126–8140 هو مداره. يدور حول TYC 9486–927–1 على مسافة 6900 ضعف المسافة التي تدور حول الأرض حول الشمس. يوضح قانون كبلر الثالث أن المحاور الأطول شبه الرئيسية تعني فترات مدارية أطول. ومما يزيد الطين بلة أن القزم الأحمر خفيف إلى حد ما ، بينما النجوم تذهب ، أقل من نصف كتلة الشمس.

تم اكتشاف 2MASS J2126–18040 لأول مرة بواسطة Cruz et al. (2009) ، كجزء من البحث لتحديد الأقزام البنية ذات الكتلة المنخفضة. استخدم المؤلفون بيانات من استطلاع 2 Micron All-Sky Survey (2MASS) ، الذي استهدف الكائنات التي تنبعث بشكل أساسي في الأشعة تحت الحمراء. تنبعث الأقزام البنية من ضوء الأشعة تحت الحمراء في المقام الأول لأنها باردة نوعًا ما ، وعادة ما يكون بضعة آلاف فقط من كلفن.

الشكل 6 ، كروز وآخرون. J-Ks ، وهو مؤشر لوني ، من حيث صلته بالنوع الطيفي.

تم استخدام معايير طيفية محددة لتصفية المرشحين في بيانات 2MASS مبدئيًا ، واستثارة مناطق معينة من ضوء الأشعة تحت الحمراء. أكدت معايير أكثر تحديدا ، بما في ذلك وفرة عنصري ، على حد سواء المرشحين معينين ، وكذلك أعطت أدلة على أعمارهم. على سبيل المثال ، وفرة الليثيوم في قزم بني هي وظيفة من عصرها. تمكن الفلكيون من التأكد من أن هذه الأجسام لها أيضًا جاذبية سطح منخفضة ، وهي خاصية رئيسية أخرى لهذا النوع من الكائنات.

بيانات جديدة ونظام كوكبي جديد

كان ذلك في عام 2009. بعد سبع سنوات ، قدمت مجموعة أخرى (Deacon et al. (2016)) بعض الملاحظات الرئيسية. كان من المعروف وجود كل من الكائنات الموجودة في النظام ، وتمت دراسة خصائصها الأساسية. ومع ذلك ، كان يعتقد أن تكون منفصلة ، وغير ذات صلة. الشماس وآخرون. نظرت إلى البيانات 2MASS مرة أخرى ، وكذلك من استطلاعات أخرى ، مثل WISE. ومع ذلك ، أضافوا ملاحظاتهم الخاصة ، وذلك باستخدام طيف الفينيق في مرصد الجوزاء في شيلي.

باستخدام هذه البيانات ، تمكن الفريق من قياس السرعة الشعاعية للأجسام ، والسرعة التي يتحركون بها بعيدًا عن مراقب على الأرض. يمكن استخدام السرعة الشعاعية لتحديد ما إذا كانت الكائنات مرتبطة ببعضها أم لا ؛ إذا كانت لديهم سرعات شعاعية متشابهة وكانت قريبة من بعضها البعض ، فمن المحتمل أن يسافرون معًا عبر الفضاء. تم استخدام هذا بواسطة Schweizer et al. (1987) لتحديد أن جوهر وخاتم Hoag’s Object مرتبطان ، كما تحدثت في منشور مدونة حديث.

الشكل 2 ، الشماس وآخرون. الحركة الصحيحة للنظام على مدى 1000 عام ، كما تم استقراءها من بيانات 2MASS.

يتحرك كل من القزم الأحمر والجسم الثاني عنا بسرعة تقارب 8 إلى 11 كم / ثانية ؛ كانت فرصة محاذاة صدفة مثل هذا أقل من 5 ٪. تشير تقديرات العمر أيضًا إلى أن كلاهما في نفس العمر تقريبًا ، ومن المفترض أنهما تم تشكيلهما معًا. كانت البيانات قاطعة: يجب أن يكون الكائنان مرتبطين. هذا فتح بعض الاحتمالات. هل يمكن أن تكون 2MASS J2126–8140 كواكب خارجية؟

الشماس وآخرون. تناسب بعض النماذج التطورية للبيانات. كانت درجة الحرارة تتراوح بين 1700 و 1900 كلفن على الأرجح ، ولا يزيد العمر عن 50 مليون عام. أنتجت نماذج مختلفة نطاقات كتلة مختلفة ، في أي مكان من 11.6 إلى 15 مرة من كتلة كوكب المشتري. وضع هذا الكائن بحزم بين الكواكب الخارجية ذات الكتلة العالية والأقزام البنية ذات الكتلة المنخفضة. الحدود الفاصلة بين هذين النوعين من الكائنات غامضة للغاية ، وهذه النتائج لا يمكن أن تضع 2MASS J2126–8140 في أي من الفئتين. ومع ذلك ، دعمت المقارنات مع أنظمة الكواكب الخارجية الأخرى فرضية الكواكب الخارجية. على وجه الخصوص ، يشبه النظام Beta Pictoris و Beta Pictoris b.

الشكل 5 ، الشماس وآخرون. الحركة المتوقعة وموقع النظام الموضح مع عدة مجموعات متحركة.

المستقبل

إذا كان 2MASS J2126–8140 هو كوكب خارج المجموعة الشمسية بالفعل ، فسيكون له أكبر محور شبه رئيسي - وفترة مدارية - لأي كوكب خارج المجموعة الشمسية معروف. سيتم ترحيل GU Piscium b ، الذي يحتوي على محور شبه رئيسي يبلغ 2000 من الاتحاد الأفريقي وفترة مدارية تبلغ 163000 عام ، إلى المركز الثاني - كثيرًا. قد لا نتمكن أبدًا من استدعاء 2MASS J2126–8140 نهائيًا على كوكب خارج المجموعة الشمسية أو قزم بني. كما هو الحال في كثير من الأحيان في علم الفلك ، نحتاج إلى بيانات جديدة. في الوقت الحالي ، على الرغم من ذلك ، أنا راضٍ عن تسميته الكوكب بمدار مليون عام.