اكتشف علماء الفلك نوع جديد من الكواكب الخارجية والذي يعرف لأول مرة بـ” نبتون فائق الحرارة”- Ultrahot Neptune وهو عبارة عن كوكب ضخم يدور حول نجمه وأقرب بـ 60 مرة من الأرض للشمس.
وجدت الأبحاث السابقة أن حوالي 1 من كل 200 نجم شبيه بالشمس يمتلك كوكبًا يدور حول نجمه بقوة لدرجة أنه يدور حول نجمه خلال أقل من يوم أرضي واحد! يطلق علماء الفلك على هذه العوالم “كواكب ذات فترة قصيرة جدًا”. (في المقابل ، تستغرق الأرض أكثر من 365 يومًا بقليل للدوران حول الشمس و يستغرق عطارد ، أقرب كوكب للشمس ، أقل من 88 يومًا لإكمال دورانه حول الشمس).
جميع الكواكب ذات الفترة القصيرة جدا المعروفة سابقا كانت عبارة عن إما كواكب صخرية أقل من ضعف عرض الأرض أوعبارة عما يسمى بالمشتري الحار ، وهي كواكب غازية عملاقة يبلغ قطرها أكثر من 10 أضعاف قطر الأرض.
في ظروف غامضة ، لم يعثر العلماء على العديد من الكواكب ذات الفترات القصيرة جدًا ذات الحجم المتوسط ، وهي ظاهرة أطلق عليها اسم “صحراء نبتون الحارة” وتم اختيار اسم نبتون بالتحديد وذلك لأن حجمه يقع بين الأرض والمشتري.
الآن، اكتشف العلماء كوكبًا خارج المجموعة الشمسية يقع ضمن ظاهرة” صحراء نبتون الحارة” لكن هذا الكوكب أكثر سخونة بكثير من أي كوكب نبتون تم اكتشافه حتى الآن ، وهو ما يكفي للباحثين ليطلقوا عليه ” نبتون فائق السخونة”.
استخدم علماء الفلك القمر الصناعي العابر لاستطلاع الكواكب الخارجية (TESS) التابع لناسا لتحليل النجم الساطع الشبيه بالشمس LTT 9779 ، والذي يقع على بعد حوالي 260 سنة ضوئية من الأرض. ساعدت ملاحظات المتابعة باستخدام التلسكوبات الأخرى في تأكيد وجود كوكب خارجي حول هذا النجم. هذا الكوكب المكتشف حديثًا ، الملقب بـ LTT 9779 b ، يبلغ قطره 4.7 ضعف قطر الأرض وكتلة ضعف كتلة الأرض ب 29 مرة.
ينطلق LTT 9779 b حول نجمه كل 19 ساعة تقريبًا ، ويدور حول نجمه حوالي 23 مرة أقرب من عطارد إلى الشمس ، بحيث تصل درجة حرارة هذا الكوكب حوالي 3100 درجة فهرنهايت (1700 درجة مئوية).
في ورقة بحثية عن هذا الاكتشاف ، جادل العلماء بأن هذا الكوكب الخارجي لم يكن مجرد كوكب نبتون ساخن، بل هو كوكب نبتون فائق الحرارة. (قد يصل ارتفاع حرارة نبتون العادية إلى حوالي 2240 درجة فهرنهايت (1225 درجة مئوية) ، كما قال المؤلف الرئيسي للدراسة جيمس جينكينز ، عالم الفلك بجامعة تشيلي في لاس كونديس.
يمكن لدرجات الحرارة الفائقة في LTT 9779 b أن تكسر الجزيئات إلى العناصر المكونة لها وتأين المعادن في الغلاف الجوي، وقال جينكينز إن هذا يعني أن غلافه الجوي “يمكن أن يكون مختلفًا تمامًا عن الكواكب” الساخنة “فقط ، مما يجعلها مختبرات مثيرة لدراسة كيمياء الكواكب.
يشبه متوسط كثافة هذا الكوكب – الذي يقع خارج المجموعة الشمسية – المكتشف حديثًا إلى حد كبير متوسط الكثافة لكوكب نبتون. اقترح الباحثون أنه من غير المحتمل أن يكون LTT 9779 b متكونا من الصخور النقية أو الماء النقي – واقترحوا أنه من الممكن أن يكون نواة صلبة محاطة بغلاف جوي من الهيدروجين والهيليوم.
في ظروف غامضة ، يبدو أن LTT 9779 b لا يزال يمتلك غلافًا جويًا سميكًا ، حيث أن الغلاف الجوي يشكل حوالي 10٪ من كتلته ، أو يساوي حوالي 2.6 ضعف كتلة الأرض كما قال جينكينز وأضاف إلى أنه من المتوقع أن يفقد نبتون فائق السخونة غلافه الجوي في وقت مبكر جدًا بسبب الإشعاع عالي الطاقة الذي يتلقاه من نجمه، لذلك بالنسبة لهذا الكوكب يجب أن نفكر في أنواع أكثر غرابة من سيناريوهات التكوين.
وقال جينكينز إن أحد التفسيرات المحتملة للغلاف الجوي السميك لنبتون فائق الحرارة “هو أن الكوكب كان في الأصل أكبر من ذلك بكثير، وربما كان عملاقًا غازيًا مثل كوكب المشتري وانتقل قريبًا جدًا من النجم”. تبعا لهذا السيناريو فإن جاذبية النجم جردت الكثير من الغلاف الجوي لهذا الكوكب الخارجي. بعد أن فقد الكثير من كتلته ، ربما يكون هذا الكوكب قد ابتعد قليلاً عن النجم ، وانتهى به الأمر بكتلة تشبه نبتون.
في المستقبل ، سيقوم جينكينز وزملاؤه بتحليل الضوء الذي يمر عبر الغلاف الجوي لهذا الكوكب الخارجي “للبحث عن العناصر الموجودة في الغلاف الجوي ، ودرجة الحرارة حول الكوكب ، وهل يوجد لهذا الكوكب غيوم”.
وأضاف جينكينز أن الطبيعة الساطعة نسبيًا لنجمه “تعني أنه يمكننا استخدام أدوات أرضية و فضائية لاستكشاف الكوكب بأدق التفاصيل”. “هذا يعني أننا سنسمع الكثير عن هذا الكوكب في المستقبل القريب.”
