باستخدام بيانات من تلسكوب كيبلر الفضائي ، اكتشفت مجموعة دولية من علماء الفلك أقدم نظام كوكبي معروف في المجرة - نظام عمره 11 مليار عام مكون من خمسة كواكب صخرية أصغر حجمًا من الأرض. يقول الفريق أن هذا الاكتشاف يشير إلى أن الكواكب بحجم الأرض تشكلت طوال معظم تاريخ الكون الذي يبلغ 13.8 مليار عام ، مما زاد من إمكانية وجود الحياة القديمة - والحياة الذكية المتقدمة المحتملة - في مجرتنا.
قال الدكتور ترافيس ميتكالف ، "حقيقة أن الكواكب الصخرية كانت تتشكل بالفعل في المجرة قبل 11 مليار سنة تشير إلى أن الكواكب الشبيهة بالأرض يمكن أن تكون موجودة لفترة طويلة جدًا ، أطول بكثير من عمر نظامنا الشمسي" كبير الباحثين في معهد علوم الفضاء ، الذي كان جزءًا من الفريق الذي استخدم الطريقة الفريدة لعلم التنجيم لتحديد عمر النجم.
النجم ، المسمى Kepler-444 ، أصغر بحوالي 25 بالمائة من شمسنا و 117 سنة ضوئية من الأرض. نظام خمسة كواكب معروفة مدمج للغاية ، وجميع الكواكب الخمسة تدور حول النجم الأصلي في أقل من 10 أيام ، أو في غضون 0:08 AU ، أي ما يقرب من خمس حجم مدار كوكب عطارد.
وقال ميتكالف لمجلة الفضاء: "النجم أبرد قليلاً من الشمس (حوالي 5000 كلفن على السطح ، مقارنة بـ 5800 كلفن) ، لكن الكواكب في هذا النظام لا تزال من المتوقع أن تكون شديدة الإشعاع وغير مضرة للحياة". القليل من الأجواء.
كتب الفريق في ورقتهم أن المنطقة الصالحة للسكن تقع على مسافة 0:47 AU من النجم الأم ، وبالتالي فإن جميع الكواكب تدور بشكل جيد داخل الحافة الداخلية لمنطقة Goldilocks في Kepler-444
قاد الفريق تياجو كامبانتي ، زميل باحث في جامعة برمنغهام في المملكة المتحدة.
تم العثور على الكواكب من خلال تحليل أربع سنوات من بيانات كيبلر ، حيث كانت لدى المركبة الفضائية ملاحظات مستمرة تقريبًا عن كيبلر 444 خلال مهمة كيبلر النشطة. أخذ التلسكوب الفضائي قياسات عالية الدقة للتغيرات في سطوع النجوم في مجال رؤيته. هناك تغيرات طفيفة في السطوع عندما تمر الكواكب أمام نجومها.
أشارت إشارات المرور العابر إلى خمسة كواكب تدور حول كيبلر 444 ، على الرغم من أن هذا النجم لديه رفيق ثنائي ، قزم M ، وكانت عملية شاقة لإخراج جميع البيانات لتحديد ما هي الكواكب وليس النجوم الأخرى ، وكذلك أي نجم كانت الكواكب تدور حولها.
وقال ميتكالف إن مهمة "التحقق من صحة" الكواكب من خلال استبعاد جميع السيناريوهات "الإيجابية الزائفة" المحتملة الأخرى تمثل دائمًا تحديًا كبيرًا لأهداف كبلر.
ولكن تم استخدام علم التنجيم لقياس العمر الدقيق للنجم مباشرة. علم الزلازل أو علم الزلازل النجمي يستمع بشكل أساسي إلى نجم عن طريق قياس الموجات الصوتية. تنتقل الموجات الصوتية إلى النجم وتعيد المعلومات إلى السطح. تسبب الموجات تذبذبات يلاحظها كبلر على أنها وميض سريع لسطوع النجم.
كيف يمكن أن يساعد هذا في تحديد عمر النجم؟
قال ميتكالف عبر البريد الإلكتروني: "مع تقدم النجوم في السن ، يحول الهيدروجين إلى هليوم في القلب". "هذا يغير متوسط كثافة النجم بمرور الوقت ، ويوفر علم التنجيم مقياسًا دقيقًا جدًا لمتوسط الكثافة (من التباعد المنتظم لترددات التذبذب الفردية)."
قال ميتكالف أنه في هذه الحالة ، فإن عدم اليقين بشأن عمر النجم (وبالتالي الكواكب ، التي تشكلت بشكل أساسي في نفس الوقت) هي 9 ٪ فقط ، مقارنة بعدم اليقين النموذجي من 30-50 ٪ من الطرق الأخرى القائمة على الدوران (gyrochronology) أو خصائص النجم الأخرى.
لاحظ الفريق أيضًا في ورقتهم أن هذه النتيجة قد تساعد أيضًا في تحديد بداية عصر تكوين الكوكب.
قال دارين راغوزين ، الأستاذ في معهد فلوريدا للتكنولوجيا وعضو في فريق الاكتشاف ، والمتخصص في عمليات النقل المتعدد ، "أعتقد أن هذا النظام لديه الكثير ليعلمنا كيفية تكوين الكوكب والتطور طويل المدى للأنظمة الكوكبية". أنظمة. "بعمر 11.2 مليار سنة ، هذا يعني أن هذا النظام تشكل قرب بداية عصر الكون".
كتب الفريق أن هذا الاكتشاف يشير إلى أن الكواكب الصغيرة بحجم الأرض قد تكون قد تشكلت بسهولة في العصور المبكرة من تاريخ الكون ، حتى عندما كانت المعادن أكثر ندرة.
وقال راجوزين لمجلة الفضاء: "في الوقت الذي تشكلت فيه الأرض ، كان هذا النجم ونظامه الكوكبي أكبر سنًا مما هو عليه كوكبنا اليوم". "نحن لا نعرف على وجه اليقين ما إذا كان هذا النظام قد ظل على حاله طوال الوقت ، ولكن من المدهش أن نعتقد أن الكوكب الداخلي الصغير يدور حول النجم حوالي تريليون مرة!"
لمعرفة المزيد عن علم الكويكبات ، تحقق من موقع ويب يسمى Pale Blue Dot Project. أطلقت Metcalfe منظمة غير ربحية للمساعدة في جمع الأموال البحثية لاتحاد العلوم Kepler Asteroseismic Consortium. يسمح مشروع Pale Blue Dot للناس بتبني نجمة لدعم علم التنجيم ، حيث لا يوجد تمويل من وكالة ناسا لعلم التنجيم.
قال ميتكالف: "الكثير من الخبرة في هذا المجال موجودة في أوروبا وليس في الولايات المتحدة ، لذا كإجراء لتوفير التكاليف ، قامت وكالة ناسا بالاستعانة بمصادر خارجية لهذا البحث الخاص لمهمة كيبلر ، ولا يمكن لوكالة ناسا تمويل الباحثين في بلدان أخرى."
وأضاف ميتكالف أن برنامج "تبني نجمة" دعم التحليل النيزكي لـ Kepler-444 ، "تحديد العمر الدقيق الذي يجعل هذا النظام الكوكبي القديم مثيرًا للاهتمام ... هذا التمويل الخاص من المواطنين حول العالم كان موردًا لا يقدر بثمن لتسهيل بحثنا وتغذي الاكتشافات المذهلة مثل هذا ".
يمكنك المساعدة في هذا البحث من خلال تبني أحد نجوم Kepler أو أنظمة الكواكب.
نُشر هذا البحث اليوم في مجلة الفيزياء الفلكية.
ورقة الفريق بعنوان "نظام خارج المجموعة الشمسية مع خمسة كواكب بحجم الأرض".
