على بعد ما يزيد قليلاً عن أربع سنوات ضوئية ، يعتبر Proxima Centauri أقرب نجم إلى الشمس في الكون بأكمله. نعلم أنه يحتوي على كوكب واحد ، يسمى Proxima b ، وهناك دليل لائق على وجود كوكب ثان ، يسمى Proxima c.
أعلن فريق من علماء الفلك أنه قد يكون هناك كوكب ثالث ، الآن أيضًا! إذا تم تأكيده ، فسيتم تسميته Proxima d ، وسيكون أحد أصغر الكواكب الخارجية التي تم العثور عليها على الإطلاق وأقلها كتلة.
نعم ، قد تكون هذه مشكلة كبيرة.
بروكسيما ، كما يطلق على النجم عادة ، هو قزم أحمر يبلغ قطره 1/7 من قطر الشمس – ليس أكبر بكثير من كوكب المشتري ، وحوالي 1/8 من كتلته. إنه خافت للغاية ، يسطع فقط مع 1 / 20،000 من سطوع الشمس في الضوء المرئي. على الرغم من كونك أقرب نجم إلى نظامنا الشمسي ، فأنت بحاجة إلى تلسكوب لائق لرؤيته على الإطلاق. لم يتم اكتشافه حتى عام 1915.
يدور حول النجم الثنائي Alpha Centauri ، والذي يتكون من نجمين يشبهان الشمس. مدار Proxima ضخم ، يبعد حوالي عُشر سنة ضوئية عن الثنائي ، ويستغرق أكثر من نصف مليون سنة للالتفاف حولهما مرة واحدة.
منظر واسع النطاق حول النجم الثنائي المجاور Alpha Centauri (أعلى اليسار) يكشف عن Proxima الصغير والباهت (أسفل اليمين ، محاط بدائرة) ، على بعد أكثر من تريليون كيلومتر من Alpha. الصورة: مسح السماء الرقمي 2 ، شكر وتقدير: دافيد دي مارتن / مهدي زماني
في عام 2016 ، تم العثور على أول كوكب يدور حول كوكب بروكسيما. إنه أكبر قليلاً من الأرض ويدور حول القزم الأحمر كل 11 يومًا أو نحو ذلك. نظرًا لأن كوكب بروكسيما خافت جدًا ، فإن الكوكب يستقبل من النجم نفس القدر من الطاقة التي تستقبلها الأرض ، على الرغم من أنه يبعد عن الشمس بحوالي 7 ملايين كيلومتر – تبعد الأرض 150 مليون كيلومتر عن الشمس ، للمقارنة.
باوري باوري باوري باوري باوري باوري باوري باوري باوري باوري باوري
قد يدور كوكب ثان حول كوكب بروكسيما ، الذي أُعلن عنه في عام 2019. والدليل على ذلك جيد ، لكن لا يكفي أن نسميه مؤكدًا ، على الرغم من وجود بعض الأدلة المستقلة على ذلك أيضًا.
أثناء النظر في بيانات الكوكب الثاني ، كان هناك بعض الأدلة على وجود كوكب ثالث ، لذلك تابع علماء الفلك بمزيد من الملاحظات (رابط إلى ورقة). الكوكب خافت جدًا لدرجة أنه لا يمكن رؤيته مقابل وهج النجم ، لذلك لا يتم اكتشافه مباشرة. بدلاً من ذلك ، فهم يستخدمون ما يسمى بطريقة السرعة الشعاعية أو الانعكاسية – بشكل ملائم يقدم كلاهما طريقة الاختصار RV. تجعل جاذبية النجم الكوكب يدور حوله ، لكن كوكبًا لديه جاذبية ، لذلك في الحقيقة يدور كلاهما حول مركز كتلتهما المتبادل ، المسمى barycenter ، الكوكب يصنع مسارًا واسعًا حوله والنجم أصغر بكثير.
بينما يدور ، نصف الوقت يتجه نحونا والنصف الآخر يتجه بعيدًا. ثم نرى انزياح دوبلر ، تحول أزرق وأحمر ، على التوالي ، أثناء تحرك النجم. نحن نطلق على الحركة تجاهنا أو بعيدًا عنا شعاعيًا ، وسبب ذلك هو انعكاس من حركة الكوكب ، ومن هنا يأتي الاسم. وأيضًا ، كلما زادت كتلة الكوكب وصغر مداره ، كانت حركة النجم أكبر ، وأصبح اكتشافها أسهل.
جسمان من كتل مختلفة يدوران حول بعضهما البعض ؛ الدائرة الأكبر حجمًا تجعل الدائرة الصغيرة والكتلة السفلية دائرة أكبر. الائتمان: ناسا / سبيس بليس
الصورة: ناسا / سبيس بليس
لاحظ علماء الفلك وجود بروكسيما باستخدام التلسكوب الكبير جدًا باستخدام كاميرا تسمى ESPRESSO – مطياف Echelle للكواكب الصخرية الخارجية والأرصاد الطيفية المستقرة – وهو نوع رائع للغاية ودقيق من مطياف ، وهو أداة تكسر الضوء من نجم إلى آلاف من ألوان فردية ضيقة للغاية للبحث عن انزياح دوبلر. عندما تتحرك الميزات في طيف النجم ذهابًا وإيابًا ، يمكن العثور على سرعة النجم.
في هذه الحالة تكون هذه الحركة صغيرة للغاية ويصعب قياسها للغاية. ومع ذلك ، وجدوا إشارة تشير إلى حركة دورية تدور كل 5.12 يومًا. حجم الحركة صغير للغاية: 39 سم في الثانية فقط. هذا أبطأ من متوسط سرعة المشي! ولكن إذا كان هذا صحيحًا ، فهذه هي السرعة المدارية للنجم الذي يتحرك حول مركز الثقل. يشير ذلك إلى أن كتلة الكوكب تبلغ حوالي من كتلة الأرض – تقريبًا ضعف كتلة كوكب المريخ – ولها فترة (“السنة”) تبلغ 5.12 يومًا من أيام الأرض. تم العثور على عدد قليل فقط من الكواكب الصغيرة التي تدور حول نجوم أخرى حتى الآن. يحتوي L98-59b على 40٪ فقط من كتلة الأرض ، وكبلر 37 ب أكبر بقليل من القمر! لا شك في أن هذه السجلات سيتم كسرها مع مرور الوقت.
سيكون مدار Proxima d دائريًا إلى حد ما ، وهذا يعني أنه يجب أن يكون على بعد أكثر من 4 ملايين كيلومتر من النجم. هذا قريب ، أقل من عُشر مسافة عطارد من الشمس. لكن بروكسيما خافت جدًا لدرجة أن الكوكب لن يكون حارًا مثل عالمنا الأعمق ، على الرغم من أنه لا يزال يحوم بالقرب من نقطة غليان الماء. بالنظر إلى مزيج المواد المعتاد ، تتكون الكواكب الصغيرة من – الصخور والمعادن – فمن المحتمل أن يكون قطرها حوالي 80٪ من قطر الأرض.
الآن ضع في اعتبارك ، هذا كل شيء إذا كان الكوكب موجودًا. استخدم علماء الفلك طريقتين مختلفتين لتحليل الملاحظات ويجب أن أقول إنها تبدو جيدة جدًا – يظهر الكوكب ب في
بيانات الأشعة تحت الحمراء جيدة حقًا – لكن Proxima نجم غريب. إنه متغير بدرجة كبيرة ، ويطلق مشاعل ، ومن المحتمل أن يحتوي على الكثير من نقاط النجوم (مثل البقع الشمسية على نجم آخر). هذا يمكن أن يجعل قياس سرعته صعبًا للغاية بالفعل. لقد قام الفريق بتحليل البيانات بدقة ، وكانت الإشارة جيدة ، لكن علماء الفلك حذرون كثيرًا. سنرغب في رؤية بعض البيانات المستقلة قبل أن نعلن أن هذا الكوكب حقيقي.
عمل فني لقزم أحمر في نظام ثنائي يمر بهيج. الائتمان: مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا / S. Wiessinger
الصورة: مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا / إس. Wiessinger
ووجدوا أن هناك احتمال بنسبة 2٪ أن يتمكن الكوكب من عبور النجم ، ويمر أمامه مباشرة. هذا يصنع خسوفًا صغيرًا ، وسيخفت الضوء الذي نراه من النجم. لم يُشاهد أي شيء من هذا القبيل حتى الآن على الرغم من سنوات من الملاحظات ، لذلك يبدو من غير المرجح أن يمر الكوكب. سيء جدا؛ لن يؤكد الكوكب فحسب ، بل يعطينا حجمه أيضًا.
سألاحظ أنه على الرغم من تأكيد كوكب خارج المجموعة الشمسية Proxima b وقبوله في قاعدة بيانات ناسا الرسمية للعوالم الفضائية ، فإن Proxima c لم يفعل ذلك. هذا يجعلني أتساءل ماذا سيحدث إذا تم تأكيد هذا الجديد أولاً. ثم سيكون Proxima c ، وسيتعين على الشخص الذي لم يتم تأكيده تمامًا بعد أن ينتظر ، ويصبح Proxima d.
مربك. لكن الاكتشاف على حافة النزيف لما يمكننا القيام به هو أمر فوضوي بشكل عام. ليس الأمر كما هو الحال في الأفلام عندما يميل شخص جذاب يرتدي معطفًا أبيض إلى الخلف من التحديق في العدسة ويتمتم ، “يجب أن أخبر الآخرين!” تشبه الاكتشافات اهتزازات طفيفة في رسم بياني به الكثير من الضوضاء والشكوك ، ويجب أن تنتظر المزيد أو أكثر من الملاحظات الحساسة قبل أن يصرخ أحدهم ، “يوريكا!” *
الصبر من أهم الصفات التي تحتاجها كعالم. وشعور بالسخرية: لقد اكتشفنا وجود كواكب مؤكدة حول النجوم على بعد عشرات ومئات وحتى آلاف السنين الضوئية. لكن الحق المجاور؟