الكوكب العائم بحرية

# وسم · @ مؤلف · ! عالم

الكواكب العائمة بحرية غير مرتبطة جاذبيًا بأي نجم. أصبح اكتشافها ممكنًا بفضل طريقتين: المراقبة المباشرة في نطاق الأشعة تحت الحمراء إذا كان الكوكب شابًا وحارًا، والعدسة الجذبية الدقيقة - حيث يركز الكوكب ضوء نجم خلفي في زيادة سطوع متناظرة مميزة. يحمل منحنى الضوء معلومات عن الكتلة والمسافة، وغياب الأحداث المتكررة يدل على عزلته.

التاريخ

تم اكتشاف أول مرشحين موثوقين للكواكب العائمة بحرية في عام 2004 من خلال توهجها الخافت بالأشعة تحت الحمراء في عنقود الجبار ومن خلال أحداث العدسة الدقيقة.

كيف يعمل

تولد الكواكب في أقراص الغاز والغبار حول النجوم. إذا وجد كوكب ضخم آخر قريب أو مر نجم، يمكن للمقلاع الجذبي أن ينتزع الكوكب الأصغر من أحضان نجمه الأم، ويصبح هائمًا أبديًا. للعثور عليه، يبحث علماء الفلك عن "نتوءات" في منحنيات ضوء النجوم - تضخيم لحظي للضوء تنبأت به النظرية النسبية.

💡 وفقًا لتقدير واحد، قد يحتوي درب التبانة على ما يصل إلى 20 مليار كوكب عائم بحرية - أكثر من النجوم، وبعضها قادر على الاحتفاظ بأقمار.

الكوكب العائم بحرية (أيضًا: كوكب يتيم، روجو) هو جسم ذو كتلة كوكبية غير مرتبط جاذبيًا بأي نجم وينجرف في المجرة كجسم مستقل. تتشكل هذه الأجسام في أقراص الكواكب الأولية مثل الكواكب العادية، ولكن عدم الاستقرار الديناميكي اللاحق في النظام (تشتت كوكب-كوكب، التفاعل المدّي مع النجم، الاضطراب الخارجي من نجم عابر) يؤدي إلى انفصالها. قناة أقل شيوعًا هي انهيار سحابة غاز وغبار معزولة، مثل تشكل النجوم ولكن عند حد أدنى كتلة ممكنة.

التاريخ

كان أول المرشحين أجسامًا دون نجمية الكتلة في عنقود الجبار، سُجلت في أواخر التسعينيات وأوائل الألفية في مسوحات عميقة بالأشعة تحت الحمراء. قدمت تجارب العدسة الجذبية الدقيقة (OGLE، MOA) الاختراق الرئيسي، بدءًا من الألفية، حيث أظهرت العديد من أحداث العدسة القصيرة غير المرتبطة بالنجوم. في عام 2011، أُعلن عن وجود مجموعة ذات دلالة إحصائية من كتل كوكبية غير مرئية في المجرة.

كيف يعمل

الطريقة الرئيسية للكشف هي العدسة الجذبية الدقيقة. عندما يمر كوكب بالقرب من خط الرؤية إلى نجم خلفي، يقوم حقله الجذبي، وفقًا للنظرية النسبية العامة، بانحناء الزمكان وتركيز الضوء، مما يخلق صورتين غير منفصلتين فرديًا ولكنهما تعطيان زيادة في السطوع الكلي. المقياس الزاوي المميز هو نصف قطر أينشتاين: θ_E = √((4GM)/(c²) · (D_ls)/(D_l D_s))، حيث M كتلة العدسة، وD_l، D_s، D_ls هي المسافات (المراقب-العدسة، المراقب-المصدر، العدسة-المصدر). مدة الحدث t_E = θ_E/μ_rel، حيث μ_rel هي الحركة الذاتية النسبية، وتقتصر للكواكب ذات كتلة الأرض على بضع ساعات. تعطي الكواكب العائمة بحرية منحنيات بسيطة ومتناظرة بدون مواد كاوية إضافية، مما يميزها عن حملات العدسة على الكواكب الخارجية في الأنظمة المرتبطة.

\theta_E = \sqrt{\frac{4GM}{c^2} \frac{D_{ls}}{D_l D_s}}

θ_E — نصف قطر أينشتاين الزاوي (راديان)، G — ثابت الجاذبية (6.67430×10⁻¹¹ م³·كجم⁻¹·ث⁻²)، M — كتلة العدسة (كجم)، c — سرعة الضوء (299792458 م/ث)، D_ls — المسافة من العدسة إلى المصدر (م)، D_l — المسافة من المراقب إلى العدسة (م)، D_s — المسافة من المراقب إلى المصدر (م)

مسائل مفتوحة وحقائق طريفة

دالة الكتلة الأولية: ما هو مساهمة انهيار السحابة المعزولة مقابل القذف من الأقراص؟; هل يمكن أن يوجد محيط تحت الجليد على مثل هذا الكوكب ويدعم الحياة بفضل الحرارة الإشعاعية؟; التوزع عبر المجرة والعدد الكلي للأجسام ذات كتلة الأرض

💡 العدسة الدقيقة قادرة على اكتشاف كواكب بكتلة تعادل 0.01 من كتلة الأرض على مسافات تصل إلى مركز المجرة، وتستمر الأحداث من ساعات إلى أيام.

لا مقالات بعد

الكوكب العائم بحرية

التاريخ

كيف يعمل

التاريخ

كيف يعمل

التاريخ

كيف يعمل

مسائل مفتوحة وحقائق طريفة

مقالات ذات صلة