كيف تُكتشف الكواكب التي هي خارج المجموعة الشمسية (فيديو)

لقطة مبسطة ورائعة تشرح كيفية اكتشاف الكواكب البعيدة التي تدور حول نجوم غير الشمس، هذه هي ترجمة غير دقيقة للقطة.

استغرق “كلايد تومبوه” نصف سنة من العمل يدويا على لوحات فوتوغرافية تحتوي على 2 مليون نجمة قبل أن يكتشف الكوكب بلوتو، وهذا الكوكب في مجموعتنا الشمسية، فكيف إذن بإمكاننا أن نكتشف كوكبا في فلك نجم بعيد؟

من الممكن أن ننظر إليها باستخدام المناظير البصرية، ولكن النجوم بعيدة جدا، وهي أيضا منيرة للغاية مما يصعّب إمكانية رؤية كوكبا يدور حولها. الاكتشافات المباشرة للكواكب باستخدام المناظير يمكنها أن تكتشف كواكبا لنجوم قريبة من الأرض، بشرط أن تكون هذه الكواكب هي بعيدة عن نجومها، حاول أن تتخيل كواكب بحجم المشتري، وهو ببعد يعادل بعد المشتري عن الشمس (هذا ما تستطيع أن تلتقطه المناظير البصرية).

الغالبية الكبرى من الكواكب خارج المجموعة الشمسية (exoplanets) تكتشف من خلال مشاهدتها بطريقة غير مباشرة، وذلك عن طريق ملاحظة تأثيرها على نجومها الأم (التي تدور حولها)، فعلى سبيل المثال، إن كان كوكبا ما يدور حول نجمة، سيجعل تلك النجمة مظلمة لفترة من الزمن، والكمية التي تصبح فيها  مظلمة تخبرنا عن حجم الكوكب بالنسبة للنجم. هذه الطريقة ستنجح فقط إن كان ذلك الكوكب يمر بيننا وبين النجم الذي يدور حوله.

وستكون نسبة الكواكب التي تتشابه مع الأرض والتي لها هذا الاتجاه هو 0.5% من مجموع الكواكب الكلية. لقد استطعنا أن نجد الكثير من كواكب exoplanets باستخدام طرق متعددة من الستلايتات المختلفة.

من الممكن أيضا أن نكتشف تلك الكواكب من خلال نظرنا إلى تأثيرها على حركة النجوم، كما نعرف أن الكواكب لا تدور حول النجوم! إنما هي في الحقيقة  تدور حول مركز الكتلة، فالنجوم ثقيلة جدا، ولذلك فإن مركز كتلتها غالبا ما يكون بداخلها، ولكنها ستتحرك بالرغم من ذلك، وستظهر هذه الحركة على شكل تمايلات في سرعة النجم بالنسبة لنا، فتقاس موجات الضوء الصادرة منها وباستخدام تأثير دوبلر (الانزياح الأزرق أو الأحمر) نكتشف الكواكب المحيطة بها.

هاتان الطريقتان هما الأكثر تطبيقا في البحث عن كواكب كبيرة والتي تكون بالمقربة من نجومها، لأن السرعات التي تتحرك بها والضوء الصادر منها ظاهر بشكل أكبر، وكذلك، فالكواكب القريبة تدور في فلك نجومها بدورات كاملة بسرعة كبيرة، ولا نحتاج لمراقبتها لمدة طويلة لملاحظة تأثيرها.

هناك طرق أخرى أكثر تعقيدا تستخدم لاكتشاف كواكب لا ترى باستخدام الطريقتين السابقتين، وكل هذه الطرق ساعدتنا في اكتشاف أكثر من 1800 كواكب خارج المجموعة الشمسية (حتى تاريخ 2014).

نأسف يا بلوتو لقد شطبت (أُكست X)

المصدر: MinutePhysics