الكواكب خارج المجموعة الشمسية” هي الكواكب التي تدور حول نجم غير الشمس وتسمى أيضا “الكواكب الخارجية”. في القرن السادس عشر، افترض علماء الفلك وجود كواكب خارج المجموعة الشمسية.
كانت أول فرضية تم تسجيلها من قبل الفيلسوف الإيطالي جيوردانو برونو الذي كان مؤيدًا لنظرية كوبرنيكان، وذلك بالإضافة إلى فكرة أن الأرض والكواكب تدور حول الشمس. وقدم وجهة نظر تقول إن النجوم الثابتة تشبهالشمس وترافقها أيضًا بالكواكب.
في القرن الثامن عشر، قدم إسحاق نيوتن اقتراحا مشابها لنظام كواكب الشمس، حيث قال: “إذا كانت النجوم الثابتة مراكز أنظمة متشابهة، فإنه يتم بناؤها جميعا وفقا لتصميم مماثل وتخضع لسيطرة واحدة”. منذ ذلك الحين، تم تقديم ادعاءات مختلفة، ولكنها تم رفضها من قبل المجتمع العلمي باعتبارها كاذبة. وفي عام 1980، ادعى بعض علماء الفلك أنهم حددوا بعض الكواكب خارج المجموعة الشمسية في أنظمة النجوم القريبة، ولكنهم لم يتمكنوا من تأكيد وجودها حتى سنوات لاحقة.
طرق اكتشاف الكواكب
الكواكب هي مصادر ضوء باهتة للغاية مقارنة بنجومها الأم (الأصلية). وفي الأطوال الموجية المرئية، عادة ما يكون لديها أقل من مليون جزء من سطوع نجمها الأم. بالإضافة إلى الصعوبة في الكشف عن مصدر الضوء الخافت هذا، يتسبب النجم الأصلي في ظهور وهج .
نظرًا لهذه الأسباب، لا يمكن للتلسكوبات الحالية سوى تصوير الكواكب الخارجية، وتم اكتشاف معظم الكواكب خارج المجموعة الشمسية بطرق غير مباشرة، وحققت ستة طرق غير مباشرة نجاحًا في الوقت الحالي.
- يتألف علم الفلك من قياس موضع النجم في السماء بدقة، ومراقبة تغير هذا الموضع مع مرور الوقت، وإذا كان النجم كوكبا، فسيؤدي تأثير جاذبية الكوكب إلى حركة النجم نفسه في مدار دائري أو بيضوي صغير.
- السرعة الشعاعية تُعرف أيضًا باسم “طريقة دوبلر” أو “طريقة التمايل”. يمكن استنتاج الاختلافات في السرعة التي يتحرك بها النجم باتجاه الأرض أو بعيدًا عنها أي الاختلافات في السرعة الشعاعية للنجم فيما يتعلق بالأرض من الإزاحة في الخطوط الطيفية للنجم الأصلي بسبب تأثير دوبلر. لقد كان هذا إلى حد بعيد التقنية الأكثر إنتاجية المستخدمة.
- ينبعث النجم النابض موجات الراديو بشكل منتظم للغاية أثناء دورانه، ويمكن استخدام الانحرافات الطفيفة في توقيت النبضات الراديوية التي يتم رصدها لتتبع التغيرات في حركة النجم النابض بسبب الكواكب الموجودة.
- عندما يعبر الكوكب أمام نجمه الأصلي، ينخفض السطوع المرئي للنجم بكمية صغيرة. وتعتمد هذه الكمية على حجم النجم وحجم الكوكب.
- يحدث التكاثر الدقيق للجاذبية عندما يعمل مجال الجاذبية للنجم مثل العدسة، مما يضخّم ضوء نجم الخلفية البعيدة. وإذا كان النجم العدسة الأمامي يحتوي على كوكب، فإن مجال الجاذبية الخاص بهذا الكوكبيمكن أن يساهم في إنتاج تأثير العدسة.
- تحيط الأقراص النجمية بأقراص غبار الفضاء العديد من النجوم، ويمكن اكتشافها لأنها تمتص ضوء النجوم العادي وتعيده بشكل إشعاع تحت الحمراء. تشير الميزات الموجودة في أقراص الغبار أحيانا إلى وجود كواكب بحجم كامل.
الكواكب البارزة خارج المجموعة الشمسية
تم اكتشاف عدد من المعالم الفلكية في الكواكب خارج المجموعة الشمسية، بدءًا من عام 1992، عندما نشر Wolszczan و Frail النتائج التي تشير إلى وجود الكواكب النابضة حول PSR B1257 + 12
أعلن ميشيل مايور وديدييه كيلوز في الطبيعة في 6 أكتوبر 1995 عن أول اكتشاف مؤكد لكوكب خارجي (51 بيغاسي ب) يدور حول نجم تسلسل رئيسي (51 بيغاسي)، وفوجئ الفلكيون في البداية بهذا المشتري.
منذ ذلك الوقت ، تضمنت الاكتشافات البارزة الأخرى ما يلي :
1999، HD 209458 b
أصبح الكوكب الخارجي، الذي تم اكتشافه في الأصل باستخدام طريقة السرعة الشعاعية، أول كوكب خارجي يتم رصده وهو يعبر نجمه الأم. وقد أظهر الاكتشاف بشكل قاطع أن القياسات السابقة للسرعة الشعاعية المشتبه في كونها كواكب هي في الواقع لكواكب.
أعلن علماء الفلك الذين يستخدمون تلسكوب هابلالفضائي عن اكتشافهم كوكب HD 209458 b، حيث وجدوا الصوديوم في غلافه الجوي، ولكن بكثافة أقل من المتوقع، مما يشير إلى أن السحب العالية تحجب طبقات الغلاف الجوي الأسفل.
2003 ، PSR B1620-26c
أكد فريق من العلماء بقيادة Steinn Sigurdsson في 10 يوليو باستخدام معلومات من تلسكوب هابل الفضائي وجود أقدم كوكب خارج المجموعة الشمسية حتى الآن، ويقع الكوكب في الكتلة النجمية الكروية M4 على بعد 5600 سنة ضوئية من الأرض.
يُعد هذا الكوكب هو الوحيد المعروف الذي يدور حول نجم ثنائي، حيث يتكون النجم الثنائي من نجم نابض ونجم قزم أبيض، وتبلغ كتلة الكوكب ضعف كتلة المشتري، كما يُقدر عمره بحوالي 13 مليار سنة.
2004 ، Mu Arae d و TrES-1
في أغسطس، تم اكتشاف كوكب يدور حول نجم مو أريه، بكتلة تقترب من 14 مرة كتلة الأرض باستخدام مقياس طيف هاربس ESO. إنه ثالث كوكب خارج المجموعة الشمسية الأخف الذي تم اكتشافه حتى الآن، ويمكن أن يكون أول كوكب مشابه للأرض حول نجم تسلسل رئيسي خارج النظام الشمسي .
بالإضافة إلى ذلك، تم اكتشاف كوكب باستخدام طريقة العبور باستخدام أصغر تلسكوب، وتم اكتشاف الكوكب باستخدام TrES-1 الذي يدور حول النجم GSC 02652-01324.
تم الكشف عن تفاصيل الكواكب في يونيو ، تم الإعلان عن كوكب ثالث يدور حول النجم القزم الأحمر Gliese 876 . مع كتلة تقدر بـ 7.5 مرة من الأرض ، فهي حاليًا ثاني أخف كوكب خارجي معروف يدور حول نجم تسلسل رئيسي. من المؤكد أنه يجب أن يكون صخريًا في التكوين. يدور في 0.021 AU مع فترة 1.94 يومًا.
2005 ،HD 149026 b
يدور حول النجم HD 149026، وهو ما يمثل ثلثي كتلة الكوكب .
2005 ، HD 188753
أعلن علماء الفلك في يوليو عن اكتشاف كوكب ضخم في نظام ثلاثي النجوم ضيق نسبيًا، وهو اكتشاف يتحدى النظريات الحالية لتكوين الكواكب. الكوكب هو عملاق وأكبر بقليل من المشتري، ويدور حول النجم الرئيسي للنظام HD 188753 في كوكبة الدجاجة، ويرمز له باسم HD 188753 Ab .
يقع النجم الثلاثي (الأصفر والبرتقالي والأحمر) على بعد حوالي 149 سنة ضوئية من الأرض. يدور الكوكب حول النجم الرئيسي (HD 188753 A) على مسافة تقدر بحوالي عشرين مرة المسافة بين الأرض والشمس. يدور النجمان الآخران بإحكام حول بعضهما البعض في 156 يوما، ويحيطان بالنجم الرئيسي كل 25.7 عاما على مسافة ما بين الزحل وأورانوس في نظامنا الشمسي.
2006 ، OGLE-2005-BLG-390Lb
تم الإعلان في 25 يناير عن اكتشاف كوكب OGLE-2005-BLG-390Lb، ويعتقد أنه أبعد كوكب خارجي وأبرد كوكب معروف حتى الآن. يدور هذا الكوكب حول نجم قزم أحمر يبعد نحو 21،500 سنة ضوئية عن مركز مجرتنا. تم اكتشافه باستخدام العدسة الميكروية الجاذبية، ويقدر أن كتلته تكون 5.5 أضعاف كتلة الأرض، مما يجعله أصغر كوكب خارجي معروف يدور حول نجم في التسلسل الرئيسي.
2006 , HAT-P-1b
باستخدام شبكة من المقاريب الآلية الصغيرة المعروفة باسم HAT، اكتشف علماء الفلك في سميثسونيان كوكبا يدور حول عضو واحد من زوج من النجوم البعيدة على بعد 450 سنة ضوئية في كوكبة Lacerta وتم تسميته HAT-P-1b.
يبلغ نصف قطر هذا الكوكب 1.38 مرة من كوكب المشتري ، ولكن نصف الكثافة ، مما يجعله أقل كوكب مسجل على الإطلاق. لا يزال من غير الواضح كيف يمكن أن يتطور مثل هذا الكوكب ، ويعتقد أن هذا الكائن و HD 209458 b (أيضًا كوكب عملاق منخفض الكثافة) يمكن أن يوفر في النهاية رؤية حول كيفية تشكل الكواكب.
2006 ، SWEEPS-10
يقع الكوكب على بعد 1.2 مليون كيلومتر فقط من نجمه (ما يعادل ثلاثة أضعاف مسافة الأرض إلى القمر)، وهو من بين أكثر المناطق سخونة على الإطلاق.