قامت موسوعة الكواكب خارج المجموعة الشمسية بإحصاء 548 كواكب خارج المجموعة المؤكدة في 6 مايو 2011 ، في حين أن قاعدة بيانات NASA Star و Exoplanet (محدثة أسبوعيًا) تبلغ اليوم عن 535. على سبيل المثال ، كان هناك 1235 مرشحًا أعلنت عنها بعثة كيبلر في فبراير ، بما في ذلك 54 التي قد أن تكون في منطقة صالحة للسكن.
إذن ما هي التقنيات التي يتم وضعها للتوصل إلى هذه النتائج؟
توقيت بولسار - النجم النابض هو نجم نيوتروني به طائرة قطبية محاذية للأرض. عندما يدور النجم وتدخل النفاثة إلى خط رؤية الأرض ، نكتشف نبضة ضوئية منتظمة للغاية. في الواقع ، إنه منتظم جدًا بحيث يمكن اكتشاف تمايل طفيف في حركة النجم ، بسبب امتلاكه للكواكب.
تم العثور على أول الكواكب خارج المجموعة الشمسية (أي الكواكب الخارجية) بهذه الطريقة ، في الواقع ثلاثة منها ، حول النجم النابض PSR B1257 + 12 في عام 1992. بالطبع ، هذه التقنية مفيدة فقط للعثور على الكواكب حول النجوم النابضة ، والتي لا يمكن اعتبار أي منها صالحًا للسكن - على الأقل من خلال التعريفات الحالية - وبشكل عام ، تم تأكيد 4 كواكب نابضة فقط حتى الآن.
للبحث عن الكواكب حول النجوم المتسلسلة الرئيسية ، لدينا ...
طريقة السرعة الشعاعية - هذا مشابه من حيث المبدأ للكشف عن طريق شذوذ توقيت النجم النابض ، حيث يقوم كوكب أو كواكب بتحويل نجمها ذهابًا وإيابًا أثناء دورانها ، مما يتسبب في تغييرات طفيفة في سرعة النجم بالنسبة للأرض. تُقاس هذه التغييرات بشكل عام على أنها تحولات في الخطوط الطيفية للنجم ، يمكن اكتشافها عبر قياس طيف دوبلر ، على الرغم من أن الكشف من خلال قياس الفلك (الكشف المباشر عن التحولات الدقيقة في موضع النجم في السماء) ممكن أيضًا.
حتى الآن ، كانت طريقة السرعة الشعاعية هي الطريقة الأكثر إنتاجية للكشف عن الكواكب الخارجية (العثور على 500 من 548) ، على الرغم من أنها تلتقط في الغالب كواكب ضخمة في مدارات نجمية قريبة (أي المشتري الساخن) - ونتيجة لذلك انتهت هذه الكواكب -تمثيلها في عدد الكواكب الخارجية المؤكدة الحالية. أيضًا ، في طريقة منعزلة ، تكون الطريقة فعالة فقط حتى حوالي 160 سنة ضوئية من الأرض - وتمنحك فقط الحد الأدنى من الكتلة ، وليس حجم الكوكب الخارجي.
لتحديد حجم الكوكب ، يمكنك استخدام ...
طريقة العبور - طريقة العبور فعالة في الكشف عن الكواكب الخارجية وتحديد قطرها - على الرغم من أنها تحتوي على معدل مرتفع من الإيجابيات الخاطئة. النجم ذو الكوكب العابر ، الذي يحجب ضوءه جزئيًا ، هو نجم متغير. ومع ذلك ، هناك العديد من الأسباب المختلفة التي قد تجعل النجم متغيرًا - والعديد منها لا ينطوي على كوكب عابر.
لهذا السبب ، غالبًا ما يتم استخدام طريقة السرعة الشعاعية لتأكيد نتيجة طريقة العبور. وبالتالي ، على الرغم من أن 128 كوكبًا تُنسب إلى طريقة العبور - فهذه أيضًا جزء من 500 كوكب محسوب لطريقة السرعة الشعاعية. تمنحك طريقة السرعة الشعاعية كتلة الكوكب - وتمنحك طريقة العبور حجمها (القطر) - ومع كل من هذه القياسات يمكنك الحصول على كثافة الكوكب. تمنحك الفترة المدارية للكوكب (بأي من الطريقتين) أيضًا مسافة كوكب خارج المجموعة الشمسية عن نجمه ، بموجب قانون كيبلر الثالث (وهو يوهانس). وبهذه الطريقة يمكننا تحديد ما إذا كان الكوكب موجودًا في منطقة النجم الصالحة للسكن.
من الممكن أيضًا ، من خلال النظر في الاختلافات الطفيفة في دورية العبور (أي الانتظام) ومدة العبور ، تحديد كواكب أصغر إضافية (في الواقع تم العثور على 8 من خلال هذه الطريقة ، أو 12 إذا قمت بتضمين اكتشافات توقيت النجم النابض). مع زيادة الحساسية في المستقبل ، قد يكون من الممكن أيضًا تحديد exomoons بهذه الطريقة.
يمكن أن تسمح طريقة العبور أيضًا بإجراء تحليل طيفي للغلاف الجوي للكوكب. لذا ، فإن الهدف الرئيسي هنا هو العثور على تناظري للأرض في منطقة صالحة للسكن ، ثم فحص الغلاف الجوي ومراقبة البث الكهرومغناطيسي - وبعبارة أخرى ، ابحث عن إشارات الحياة.
للعثور على كواكب في مدارات أوسع ، يمكنك أن تجرب ...
التصوير المباشر - هذا أمر صعب لأن الكوكب هو مصدر ضوء خافت بالقرب من مصدر ضوء ساطع جدًا (النجم). ومع ذلك ، تم العثور على 24 بهذه الطريقة حتى الآن. يعد إبطال قياس التداخل ، حيث يتم إلغاء ضوء النجوم من ملاحظتين بشكل فعال من خلال التداخل المدمر ، طريقة فعالة للكشف عن أي مصادر ضوء خافتة يخفيها عادةً ضوء النجم.
عدسة الجاذبية - يمكن للنجم أن يخلق عدسة جاذبية ضيقة وبالتالي يضخم مصدر ضوء بعيدًا - وإذا كان كوكب حول هذا النجم في الموضع الصحيح لتقليص تأثير العدسة قليلاً ، فيمكن أن يجعل وجوده معروفًا. مثل هذا الحدث نادر نسبيًا - ثم يجب تأكيده من خلال الملاحظات المتكررة. ومع ذلك ، اكتشفت هذه الطريقة 12 حتى الآن ، والتي تشمل كواكب أصغر في مدارات واسعة مثل OGLE-2005-BLG-390Lb.
من غير المتوقع أن تقدم هذه التقنيات الحالية تعدادًا كاملاً لجميع الكواكب ضمن حدود المراقبة الحالية ، ولكنها تقدم لنا انطباعًا عن عدد الكواكب الموجودة هناك. تم تقدير المضاربة من البيانات القليلة المتاحة حتى الآن ، أنه قد يكون هناك 50 مليار كوكب داخل مجرتنا. ومع ذلك ، لا يزال يتعين التفكير مليًا في عدد من المشكلات التعريفية ، مثل المكان الذي ترسم فيه الخط الفاصل بين كوكب مقابل قزم بني. تقوم موسوعة الكواكب خارج المجموعة الشمسية حاليًا بتعيين الحد الأقصى على 20 كتلة المشتري.
على أي حال ، أكد 548 من الكواكب الخارجية لمدة 19 عامًا فقط من اكتشاف الكوكب ليس سيئًا. ويستمر البحث.
قراءة متعمقة:
موسوعة الكواكب خارج المجموعة الشمسية
قاعدة بيانات NASA Star و Exoplanet (NStED)
طرق الكشف عن الكواكب خارج المجموعة الشمسية
مهمة كبلر.
