تقوم كندا بتطوير مهمة للعثور على كواكب شبيهة بالأرض

ويقترب عدد الكواكب الخارجية المؤكدة، وفقًا لوكالة ناسا، بالفعل من 6300، منها 223 كوكبًا صخريًا. على هذه الخلفية، تعمل كندا على تطوير مهمة جديدة للأقمار الصناعية الصغيرة، POET، والتي سوف تبحث عن وتحدد الكواكب ذات الحجم الأرضي و”الأرض الفائقة” التي تدور حول نجوم منخفضة الكتلة وباردة.

الهدف الرئيسي للمشروع هو ما يسمى بالأقزام شديدة البرودة. وتشمل هذه النجوم من الفئتين K و M، وكذلك الأقزام البنية – “النجوم الفاشلة”، التي تحتل موقعًا متوسطًا بين عمالقة الغاز وأخف النجوم. وصف تفصيلي للمهمة في شكل نسخة أولية نشرت على بوابة arXiv.

لماذا النجوم الصغيرة؟

سيستخدم POET طريقة العبور، وهي واحدة من أكثر الأساليب شيوعًا ونجاحًا. عندما يمر كوكب على خلفية قرص نجمه، ينخفض ​​سطوع النجم قليلا لفترة قصيرة. سيقوم الجهاز بتسجيل هذه الانخفاضات الدقيقة في اللمعان بدقة. في الأقزام فائقة البرودة، يكون من السهل اكتشاف الإشارة بشكل خاص: إذا كان قطر النجم حوالي 10٪ فقط من قطر الشمس، فإن كوكبًا بحجم الأرض يحتل جزءًا أكبر نسبيًا من قرصه مما يحدث عند عبور نجم يشبه الشمس. ببساطة، يصبح “ظل” الكوكب أكثر وضوحا على خلفية نجم صغير وخافت.

تعتمد المهمة الجديدة على تجربة الأقمار الصناعية الكندية السابقة – MOST (التي تم إطلاقها في عام 2003) وNEOSSat (التي تم إطلاقها في عام 2013). يحمل كلا الجهازين تلسكوبات يبلغ قطرها 15 سم وتعمل فقط في النطاق المرئي. معظم النجوم التي تمت دراستها لتحديد عمرها وتكوينها، بحثت NEOSSat عن الكويكبات والحطام الفضائي. إحدى النتائج الأكثر لفتًا للنظر من MOST كانت رصد “كوكب المشتري الساخن” حول النجم HD 209458، والذي أظهر أن الكوكب يعكس القليل جدًا من الضوء، أي أنه يحتوي على بياض منخفض.

سوف يختلف POET عن سابقاته في مجالين رئيسيين. أولاً، يخطط للحصول على تلسكوب بقطر 20 سم – بفتحة أكبر وحساسية أعلى. ثانيًا، سيكون الجهاز قادرًا على العمل ليس فقط في النطاق المرئي، ولكن أيضًا في نطاقات الأشعة فوق البنفسجية القريبة والأشعة تحت الحمراء القريبة والأشعة تحت الحمراء ذات الموجات القصيرة. التاريخ المتوقع للإطلاق هو 2029. وتركز الدراسة الحالية على الأهداف التي سيتمكن POET من مراقبتها بالضبط وعدد الكواكب الخارجية ذات الأحجام المختلفة التي من المحتمل أن يكتشفها.

كيف تم اختيار الأهداف

للقيام بذلك، أنشأ الباحثون كتالوجًا للأقزام فائقة البرودة – قائمة بالنجوم المرشحة المناسبة للمراقبة. ثم تمت تصفية الكتالوج: تم استبعاد الأنظمة الثنائية والنجوم الساطعة جدًا، نظرًا لأن الضوء الزائد يجعل من الصعب رؤية إشارة العبور الضعيفة. ثم أجروا سلسلة من عمليات المحاكاة الحاسوبية لتقييم فعالية POET في العثور على كواكب شبيهة بالأرض.

في نهاية المطاف، تم تقليص القائمة الأصلية التي تضم أكثر من 7200 مرشح إلى ما يزيد قليلاً عن 3000 قزم فائق البرودة تقع على بعد 100 فرسخ فلكي (حوالي 326 سنة ضوئية) من الأرض. وفقًا للحسابات، سيكون POET قادرًا على اكتشاف الكواكب التي يتراوح حجمها من 1 إلى 2.5 نصف قطر الأرض مع فترات مدارية من 7 إلى 50 يومًا. بالنسبة للمهمة السنوية، حدد المؤلفون بالإضافة إلى ذلك ما بين 100 إلى 300 هدف ذو أولوية قصوى.

يؤكد المؤلفون على أن الكواكب الجديدة بحجم الأرض والتي تدور حول أقزام شديدة البرودة القريبة، ستصبح أجسامًا ذات قيمة خاصة لدراسة الغلاف الجوي. إذا كانت فتراتها المدارية أقل من أسبوع، فمن المرجح أن تقع مثل هذه العوالم في المناطق الصالحة للسكن لنجومها الباردة. وهذا يجعلهم تلقائيًا أهدافًا رئيسية للبحث عن الغازات ذات التوقيع الحيوي، أولاً باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي، وفي المستقبل، باستخدام المرصد العالمي الصالح للسكن.