سيقوم التلسكوب الروماني التابع لناسا بالبحث في 100 مليون نجم عن عوالم جديدة

ناسايمكن للتلسكوب الروماني أن يكشف عن 100.000 عالم مخفي ويعيد كتابة ما نعرفه عن الكواكب في جميع أنحاء العالم درب التبانة.

ناسا نانسي جريس التلسكوب الفضائي الروماني ومن المتوقع أن يوسع بشكل كبير كتالوج البشرية من عوالم خارج نظامنا الشمسي. ويبلغ عدد هذه الكواكب البعيدة، المعروفة باسم الكواكب الخارجية، ما يقرب من 6300 اكتشاف حتى الآن من خلال بعثات ناسا والمراصد الأخرى. ويقدر العلماء أن الرومان يمكن أن يضيف حوالي 100000 أخرى إلى هذا المجموع.

ما يجعل المهمة مثيرة بشكل خاص هو المكان الذي ستبدو فيه. ومن المتوقع أن تكون معظم الكواكب التي اكتشفها الرومان موجودة في مناطق درب التبانة التي لم تحظ باهتمام كبير من قبل كوكب خارجي المسوحات.

قالت إليسا كوينتانا، باحثة الكواكب الخارجية في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ميريلاند: “مجرتنا هي موطن لمجموعة متنوعة من البيئات المختلفة، ولكن عندما يتعلق الأمر بالبحث عن الكواكب الخارجية، فقد اكتشفنا واحدة فقط: جوارنا”. يقود كوينتانا فريقًا يركز على بناء البرامج وعمليات المحاكاة للمساعدة في الاستعداد لعمليات رصد عبور الكواكب الخارجية التي يقوم بها رومان. “سيقوم رومان بتوسيع نطاق البحث بما يكفي ليشمل الموائل المجرية الأخرى، مما قد يساعدنا في معرفة كيفية اختلاف تكوين الكواكب عبر مناطق مختلفة من درب التبانة.”

تدور معظم الكواكب الخارجية المعروفة حول النجوم على بعد بضعة آلاف من السنين الضوئية من الأرض. ومع ذلك، سوف تبدو الرواية أبعد من ذلك بكثير. ستقوم إحدى المسوحات الأولية للتلسكوب بفحص النجوم في جميع أنحاء الانتفاخ المركزي المكتظ بكثافة في مجرة ​​درب التبانة، وتستمر على طول الطريق نحو الأطراف الخارجية للجانب البعيد من المجرة.

البحث في المجرة عن عوالم جديدة

سيراقب رومان ملايين النجوم ويراقب التغيرات في سطوعها.

تتضمن إحدى التقنيات اكتشاف الانخفاضات الطفيفة في ضوء النجوم عندما يمر كوكب أمام نجمه المضيف. تُعرف هذه الأحداث باسم العبور. يعتمد نهج آخر على ظاهرة تسمى التعديس الميكروي، حيث تعمل جاذبية النجم والكواكب التابعة له على تضخيم الضوء الصادر من نجم أبعد لفترة وجيزة، مما يجعله يبدو أكثر سطوعًا.

كل طريقة فعالة بشكل خاص في العثور على أنواع مختلفة من الكواكب.

وباستخدام طريقة العبور، من المتوقع أن يكتشف رومان حوالي 100 ألف كوكب. تعمل هذه التقنية بشكل جيد بشكل خاص مع الكواكب الكبيرة شديدة الحرارة لأنها تحجب المزيد من ضوء النجوم وتتقاطع أمام نجومها في كثير من الأحيان.

ومن المتوقع أن يكشف Microlensing أكثر من 1000 كوكب إضافي. وهو مفيد بشكل خاص للعثور على عوالم تدور حول نجومها، بما في ذلك الكواكب ذات الترتيبات الأكثر تشابهًا مع تلك الموجودة في نظامنا الشمسي. ونظرًا لأن التعديس الميكروي يمكنه فصل تأثير جاذبية الكوكب عن تأثير نجمه المضيف، فإنه يمكنه اكتشاف عوالم صغيرة مثل الأرض أو الكواكب. المريخ.

يمكن لهذه التقنية أيضًا العثور على كواكب داخل المنطقة الصالحة للسكن حول النجم وحتى أبعد من ذلك. يكاد يكون من المستحيل اكتشاف العديد من هذه العوالم البعيدة باستخدام طرق أخرى، وتظل غير مستكشفة إلى حد كبير خارج نظامنا الشمسي.

ستوفر مسوحات العبور والعدسة الدقيقة معًا رؤية أوسع لكيفية تشكل الكواكب وتطورها في جميع أنحاء مجرة ​​درب التبانة، بما في ذلك المنطقة التي قد يكون نظامنا الشمسي قد نشأ فيها.

استكشاف الأصول الكونية للأرض

اليوم، يقع النظام الشمسي على بعد حوالي 27000 سنة ضوئية من مركز مجرة ​​درب التبانة. ويعتقد العلماء أنها تشكلت على بعد 10000 سنة ضوئية تقريبًا من مركز المجرة قبل أن تتحرك تدريجيًا نحو الخارج إلى موقعها الحالي.

والدليل على هذه الهجرة يأتي إلى حد كبير من التركيب الكيميائي للشمس.

ويشير علماء الفلك إلى جميع العناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم على أنها عناصر ثقيلة. تشكل الهيدروجين والهيليوم بعد وقت قصير من ولادة الكون، في حين تم إنشاء عناصر أثقل داخل النجوم. وبينما تعيش وتموت أجيال من النجوم، تصبح هذه العناصر الأثقل أكثر وفرة.

تحتوي النجوم الموجودة في الأجزاء الخارجية من درب التبانة بشكل عام على عدد أقل من العناصر الثقيلة. على النقيض من ذلك، تميل النجوم الموجودة في الانتفاخ المجري إلى أن تكون أقدم وأكثر ثراءً بعناصر مثل السيليكون والأكسجين والمغنيسيوم.

وقد يكون لهذه الاختلافات الكيميائية تأثير كبير على الكواكب التي تتشكل حول تلك النجوم. قد تنتج بعض الأنظمة الكوكبية كواكب أكبر، أو عوالم أكثر صخرية، أو أعدادًا مختلفة من الكواكب تمامًا.

لقد وجد علماء الفلك بالفعل أدلة على أن التركيب النجمي يؤثر على تكوين الكواكب.

وقال روبي ويلسون، زميل ما بعد الدكتوراه في ناسا غودارد، الذي قاد دراسة: “النجوم التي تحتوي على المزيد من العناصر الثقيلة تميل إلى استضافة المزيد من الكواكب، وخاصة العملاقة منها”. يذاكر حول عائد الكوكب العابر المتوقع لرومان.

من خلال فحص مجموعات مختلفة تمامًا من النجوم والكواكب، يمكن لرومان تعميق فهم العلماء بشكل كبير لكيفية انتشار أنظمة الكواكب مثل نظامنا في جميع أنحاء المجرة.

وقال ويلسون: “سيكون رومان قويا بشكل خاص لأنه سيراقب مئات الملايين من النجوم البعيدة، مما يسمح للعلماء بمقارنة مجموعات الكواكب البعيدة بتلك الموجودة في مكان قريب”. “كل هذه البيانات ستمنحنا الكثير لتمشيطه، لذلك نحن نستعد من خلال إنشاء بيانات تركيبية، والكشف عن الكواكب التي تمت محاكاتها، واستخدام التعلم الآلي لتصفية النتائج الإيجابية الكاذبة. وبهذه الطريقة سنكون مستعدين للانطلاق فورًا عندما تتدفق البيانات الحقيقية.”

ستكون جميع البيانات التي جمعها رومان متاحة للعامة، مما يسمح لعلماء الفلك المحترفين والعلماء المواطنين على حد سواء بالمشاركة في البحث عن عوالم جديدة.

دراسة الطقس والأجواء الغريبة

بالإضافة إلى اكتشاف الكواكب، قد يوفر رومان أيضًا معلومات حول الغلاف الجوي لعدة آلاف من العوالم العابرة.

“لن يقوم رومان بتحليل الأجواء بنفس الطريقة المتعمقة التي تقوم بها مهمات مثل ناسا تلسكوب جيمس ويب الفضائيوقال ويلسون: “لكنها ستجمع معلومات مختلفة على نطاق أوسع بكثير”.

وبينما تركز التلسكوبات مثل ويب على الدراسات الكيميائية التفصيلية للكواكب الفردية، فإن رومان سينظر في اتجاهات الغلاف الجوي الأوسع عبر آلاف العوالم. سيتمكن الباحثون من مقارنة درجات الحرارة وأنماط المناخ والخصائص الجوية الأخرى على نطاق لم يكن ممكنًا من قبل.

وستكون أدوات الأشعة تحت الحمراء الموجودة في التلسكوب مفيدة بشكل خاص لدراسة ما يسمى بكواكب المشتري الساخنة. هذه الكواكب العملاقة متشابهة في الحجم كوكب المشتري، والتي يبلغ عرضها حوالي 11 مرة عرض الأرض، ولكنها تدور حول نجومها في غضون أيام قليلة. درجات الحرارة المرتفعة تجعلها تنبعث منها إشعاعات تحت الحمراء يمكن اكتشافها.

عندما يمر كوكب المشتري الساخن أمام نجمه، يلاحظ علماء الفلك انخفاضًا في سطوعه. يحدث الانخفاض الثاني الأصغر عندما يتحرك الكوكب خلف النجم ويتم حجب ضوءه مؤقتًا.

وقال ويلسون: “يخبرنا هذا الانخفاض الثانوي بمدى سطوع الكوكب، وبالتالي مدى سخونته”. “من خلال تتبع كيفية تغير سطوع الكوكب على مداره، يستطيع رومان أيضًا رؤية الاختلافات بين جانب النهار والجانب الليلي، وحتى اكتشاف التحولات في المنطقة الأكثر سخونة على الكوكب. وهذا يخبرنا عن الرياح الجوية ودوران الحرارة.”

بناء ثورة الكواكب الخارجية القادمة

ويعتقد علماء الفلك أن رومان يمكن أن يكون له تأثير مماثل لتأثير تلسكوب كيبلر الفضائي التابع لناسا، والذي أحدث تحولا في علم الكواكب الخارجية منذ أكثر من عقد من الزمن.

قال خورخي مارتينيز-بالوميرا، عالم الفلك في وكالة ناسا غودارد والذي يساعد في التحضير لبيانات الكواكب الخارجية الخاصة برومان: “لقد أحدث مسح بعثة كبلر التابع لوكالة ناسا والمتقاعد الآن والذي ضم 100 ألف نجم ثورة في مجال الكواكب الخارجية منذ أكثر من عقد من الزمن، وعلمنا أن الكواكب أكثر شيوعًا من النجوم في مجرتنا”. “سيراقب المسح الروماني للانتفاخ المجري حوالي 100 مليون نجم ويستكشف المناطق غير المستكشفة في مجرتنا، مما سيوفر مجموعة بيانات أساسية من شأنها أن تحدث ثورة أيضًا في ما نعرفه عن العوالم الأخرى ومكاننا في الكون.”

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.