تم اكتشاف WASP-12b ، الذي تم اكتشافه في عام 2008 ، وهو من أصل خارج من بين 400 أو أكثر من الكواكب الخارجية المكتشفة حتى الآن. ليس أنه ضخم بشكل خاص (إنه عملاق غاز ، ليس بخلاف المشتري) ، ولا أن منزله (النجم المضيف) غير عادي بشكل خاص (إنه يشبه إلى حد ما شمسنا) ، ولكنه يدور قريبًا جدًا من منزله ، وهو أكبر بكثير أكثر من أي عملاق غاز آخر تم اكتشافه حتى الآن.
توضح نتائج البحث الأخير سبب كون WASP-12b غير معتاد إلى هذا الحد ؛ نحن نشاهدها تموت موتًا مؤلمًا على يد منزلها ، وهو يتغذى عليها.
يقول الأستاذ في جامعة كاليفورنيا سانتا كروز دوغلاس إن سي لين: "هذه هي المرة الأولى التي يشهد فيها علماء الفلك الاضطراب المستمر ومسيرة موت كوكب ما". لين مؤلف مشارك للدراسة الجديدة والمدير المؤسس لمعهد كافلي لعلم الفلك والفيزياء الفلكية (KIAA) في جامعة بكين ، التي شاركت بشدة في البحث.
قاد البحث Shu-lin Li من المراصد الفلكية الوطنية في الصين. قام خريج من KIAA و Li وفريق بحث بتحليل بيانات الرصد على هذا الكوكب لإظهار كيف أن جاذبية نجمه الأم تضخم حجمه وتحفز تفككه السريع.
WASP-12b ، مثل معظم الكواكب الخارجية المعروفة المكتشفة حتى الآن ، كبيرة وغازية ، تشبه المشتري وزحل ؛ ومع ذلك ، على عكس كوكب المشتري أو زحل أو معظم الكواكب الخارجية الأخرى ، تدور حول منزلها على مسافة قريبة جدًا - 75 مرة أقرب من الأرض إلى الشمس ، أو ما يزيد قليلاً عن 1.5 مليون كيلومتر. كما أنها أكبر مما تتوقعه النماذج الفيزيائية الفلكية. تقدر كتلته بما يقرب من 50٪ أكبر من كتلة المشتري و 80٪ أكبر ، مما يمنحها ست مرات حجم المشتري. كما أنه ممتع بشكل غير عادي ، مع درجة حرارة النهار أكثر من 2500 درجة مئوية.
يقول الباحثون إن بعض الآليات يجب أن تكون مسؤولة عن توسيع هذا الكوكب إلى هذا الحجم غير المتوقع. لقد ركزوا تحليلهم على قوى المد والجزر ، التي يقولون أنها قوية بما يكفي لإنتاج التأثيرات الملاحظة على WASP-12b.
على الأرض ، تتسبب قوى المد والجزر بين الأرض والقمر في ارتفاع وانخفاض منسوب مياه البحار المحلية ، بشكل متواضع ، مرتين في اليوم. ومع ذلك ، فإن WASP-12b قريب جدًا من منزله لدرجة أن قوى الجاذبية هائلة. إن قوى المد والجزر الهائلة التي تعمل على الكوكب تغير تمامًا شكل الكوكب إلى شيء مشابه للرجبي أو كرة القدم الأمريكية.
هذه المد والجزر لا تشوه فقط شكل WASP-12b. من خلال تشويه الكوكب باستمرار ، فإنها تخلق أيضًا احتكاكًا في باطنها. ينتج الاحتكاك حرارة مما يؤدي إلى تمدد الكوكب. يقول لين: "هذه هي المرة الأولى التي يوجد فيها دليل مباشر على أن التسخين الداخلي (أو" تسخين المد والجزر) مسؤول عن انتفاخ الكوكب إلى حجمه الحالي ".
يقول الباحثون إن WASP-12b ، على الرغم من ضخاه ، يواجه زوالًا مبكرًا. في الواقع ، حجمها جزء من مشكلتها. لقد تضخم إلى درجة أنه لا يستطيع الاحتفاظ بكتلته ضد سحب جاذبية منزله. كما يوضح لي المؤلف الرئيسي للدراسة ، "يفقد WASP-12b كتلته أمام النجم المضيف بمعدل هائل يبلغ ستة مليارات طن متري في الثانية. على هذا المعدل ، سيتم تدمير الكوكب بالكامل من قبل نجمه المضيف في حوالي عشرة ملايين سنة. قد يبدو هذا لفترة طويلة ، ولكن بالنسبة لعلماء الفلك ، لا شيء. سيعيش هذا الكوكب أقل من 500 مرة أقل من العمر الحالي للأرض. "
عن هذه الصورة:
يظهر عملاق الغاز الضخم WASP-12b باللون الأرجواني مع المنطقة الشفافة التي تمثل غلافها الجوي. مدار كوكب الغاز العملاق غير دائري إلى حد ما. يشير هذا إلى أنه ربما يكون هناك كوكب منخفض الكتلة غير مرئي في النظام ، يظهر باللون البني ، يزعج مدار الكوكب الأكبر. يتم سحب الكتلة من الغلاف الجوي لعملاق الغاز وتشكل قرصًا حول النجم ، موضحًا باللون الأحمر.
المادة التي يتم نزعها من WASP-12b لا تقع مباشرة على النجم الأصلي ؛ بدلاً من ذلك ، يشكل قرصًا حول النجم ويدور ببطء إلى الداخل. يشير التحليل الدقيق للحركة المدارية لـ WASP-12b إلى أدلة ظرفية على قوة الجاذبية لكوكب ثاني أقل كتلة في القرص. من المرجح أن هذا الكوكب هو نسخة ضخمة من الأرض - ما يسمى "الأرض الفائقة".
يجب أن يكون قرص المواد الكوكبية والأرض الفائقة المدمجة قابلاً للاكتشاف من خلال مرافق التلسكوب المتاحة حاليًا. يمكن استخدام خصائصها لزيادة تقييد تاريخ ومصير الكوكب الغامض WASP-12b.
بالإضافة إلى KIAA ، جاء دعم البحث WASP-12b من وكالة ناسا ، ومختبر الدفع النفاث ، ومؤسسة العلوم الوطنية. جنبا إلى جنب مع لي ولين ، المؤلفون المشاركون يشملون أستاذ جامعة كاليفورنيا سانتا كروز جوناثان فورتني ونيل ميللر ، طالب دراسات عليا في الجامعة.
المصدر: كيا. الورقة المنشورة في عدد 25 فبراير من مجلة Nature هي "WASP-12b ككوكب متضخم ومضخم وممزق من تبديد المد والجزر" (arXiv: 1002.4608 هو ما قبل الطباعة).
