كبلر-22بي هو أول كوكب خارج المجموعة الشمسية ، إلى الآن

قبل الخوض في التفاصيل، كبلر-22بي هو أول كوكب خارج المجموعة الشمسية ، إلى الآن يتم التحقق و التفحص من أنه يدور في نطاق صالح للحياة لاحتوائه على مسطحات مائية ودرجة حرارته ملائمة للإنسان - البالغة 22 درجة مئوية - ويدور حول نجم شبيه بالشمس . سمي الكوكب بهذا الاسم نسبة إلى تلسكوب كبلر التابع لوكالة الفضاء الأمريكية. تم الإعلان عن اكتشاف الكوكب في 5 ديسمبر 2011. يعادل قطر الكوكب قرابة 2.4 ضعف قطر كوكب الأرض، ويبعد بمسافة 620 سنة ضوئية من الأرض ويدور حول النجم كيبلر 22 و هو نجم من نوع G. على الرغم من عدم توافر معلومات عن كتلة وتركيب الكوكب، إلا أن كثافته تعادل كثافة الأرض (5.515 جرام/سم3)، بينما تعادل الجاذبية السطحية للكوكب نحو 2.4 من الجاذبية السطحية للأرض. وتعرض الأقسام التالية جوانب أخرى من الموضوع.

وفي هذا السياق، رُصد عبور الكوكب الفلكي لأول مرة في 12 مايو 2009. أُعلِن عن تأكيد وجود كيبلر 22 بي في 5 ديسمبر 2011.

في هذا الإطار، حجم كيبلر 22 أكبر بمرتين من حجم الأرض على وجه التقريب. كتلته وتكوين سطحه غير معروفين. استُبعد أن يكون تكوينه مشابهًا للأرض. من المحتمل أنه يتمتع بتركيبة غنية بالمواد المتطايرة مع غلاف خارجي سائل أو غازي. المعاملات الوحيدة المتاحة في الوقت الحالي لمدار الكوكب هي الفترة المدارية، التي تبلغ نحو 290 يومًا، وزاوية الميلان التي تساوي 90 درجة على وجه التقريب. تشير الدلائل إلى أن درجة حرارة سطح الكوكب معتدلة، على افتراض أن السطح لا يخضع لتأثير بيت زجاجي شديد. في حالة افتقاره لغلاف جوي، ستكون درجة حرارة التوازن الخاصة به (بافتراض أن وضاءته شبيهة بوضاءة الأرض) 262 كلفن على وجه التقريب (11 - درجة مئوية)، مقارنةً بـ 255 كلفن (18 - درجة مئوية) على الأرض.

مداره

من جانب آخر، المعلمات الوحيدة المتاحة في الوقت الحالي لمدار الكوكب هي دورته المدارية، والتي تبلغ قرابة 290 يومًا، وميله، والذي يبلغ نحو 90 درجة. من الأرض، يبدو الكوكب وكأنه يعبر قرص نجمه المضيف. وللحصول على مزيد من المعلومات حول تفاصيل مدار الكوكب، يلزم استخدام طرق أخرى لرصد الكوكب، مثل طريقة السرعة الشعاعية. فعلى الرغم من تطبيق هذه الطرق على الكوكب منذ اكتشافه، إلا أنها لم تُسفر بعد عن تحديد قيمة دقيقة لانحراف مداره، ولذلك (حتى عام 2023) لم يحدد علماء الفلك سوى حد أقصى لانحراف مدار الكوكب.

الاكتشاف والرصد

تواريخ العبور السابقة

كذلك، رُصد عبور الكوكب الأول أمام نجمه المضيف في اليوم الثالث من البحوث العلمية لتلسكوب كيبلر في 12 مايو 2009. وتم رصد العبور الثالث في 15 ديسمبر 2010. وقدّم تلسكوب سبيتزر الفضائي ورصدات أرضية بيانات تأكيد إضافية. وأُعلن عن تأكيد وجود كوكب كيبلر-22ب في 5 ديسمبر 2011.

النجم المستضيف

من جهة ثانية، النجم المستضيف، كيبلر 22، هو نجم من النوع الطيفي جي وهو أخف بنسبة 3% من الشمس وأصغر بنسبة 2%. تبلغ درجة حرارة سطحه 5518 كلفن (5245 درجة مئوية) مقارنةً بالشمس التي تبلغ درجة حرارة سطحها 5778 كلفن (5505 درجة مئوية). يبلغ عمر هذا النجم نحو 4 مليارات سنة، في حين يبلغ عمر الشمس 4.6 مليار سنة.

من جانب آخر، يبلغ القدر الظاهري للنجم 11.5، ما يعني أنه خافت جدًا لدرجة لا يُسمح برؤيته بالعين المجردة.

المناخ

علاوةً على ذلك، في غياب الغلاف الجوي، ستكون درجة حرارة التوازن (بافتراض بياض مماثل للأرض) نحو 279 كلفن (6 درجات مئوية)، مقارنةً بـ 255 كلفن (-18 درجة مئوية) للأرض.

كذلك، إذا كان للغلاف الجوي تأثير دفيئة مماثل في شدته لتأثير الزهرة، فسيكون متوسط درجة حرارة سطحه 733 كلفن (460 درجة مئوية).

وعلى صعيد آخر، إذا كان للغلاف الجوي تأثير دفيئة مماثل في شدته لتأثير الأرض، فسيكون متوسط درجة حرارة سطحه 295 كلفن (22 درجة مئوية).

من جانب آخر، تشير التقديرات الحديثة إلى أن احتمال وجود كوكب Kepler-22b في المنطقة الصالحة للسكن التجريبية التي تحددها حدود كوكب الزهرة الحديثة والمريخ المبكر (استنادًا إلى تقديرات متى ربما دعمت هذه الكواكب ظروفًا صالحة للسكن) يزيد عن 95٪، ولكن احتمال وجوده في المنطقة الصالحة للسكن المحافظة داخل المنطقة الصالحة للسكن المحيطة بالنجم (المقدرة من نموذج إشعاعي-حملي أحادي البعد خالٍ من السحب) أقل من 5٪

كذلك، يستطيع العلماء تقدير الظروف السطحية المحتملة على النحو التالي:

قابليته للسكن

ومن جهة أخرى، يبلغ متوسط المسافة بين كيبلر-22ب ونجمه كيبلر-22 نحو 15% أقل من المسافة بين الأرض والشمس، بينما يبلغ لمعان كيبلر-22 نحو 25% أقل من لمعان الشمس[7]. يتوافق هذا التقارب بين قصر متوسط المسافة عن النجم وانخفاض لمعانه مع درجة حرارة سطح معتدلة عند تلك المسافة، بافتراض عدم تعرض سطحه لتأثيرات الاحتباس الحراري الشديدة.

الكوكب كيبلر-22ب.

وفي هذا السياق، إذا كان مدار كيبلر-22ب بيضاويًا للغاية (أي أن يكون مداره ذو انحراف مركزي كبير) ، فسيكون تباين درجة حرارة سطحه كبيرًا جدًا. لأن ذلك المدار

وعلى صعيد آخر، يجعل الكوكب يقترب كثيرا من نجمه (حضيض ) ثم يبتعد عنه بعدا شاسعا.

الكتلة ونصف القطر

وفي هذا الصدد، يبلغ نصف قطر كيبلر 22 بي نحو 2.4 ضعف نصف قطر الأرض. ما زالت كتلته وتكوين سطحه غير معروفين، لكن هناك بعض التقديرات التقريبية فقط: يتمتع بكتلة أقل من 124 ضعف كتلة الأرض مع مجال ثقة يساوي 3 سيغما (انحراف معياري)، وكتلة أقل من 36 كتلة أرضية مع مجال ثقة يساوي 1 سيجما. لا يكشف النموذج المُعتمد الكتلة بشكل موثوق (أفضل قيمة ملائمة هي أكبر قليلًا مجال ثقة 1 سيغما).

وفي السياق ذاته، قد يكون كوكب كيبلر 22 بي الذي أطلق عليه العلماء اسم «العالم المائي»، كوكبًا «محيطيًا». قد يكون كذلك مشابهًا للكوكب الغني بالمياه جي جاي 1214 بي على الرغم من أن كيبلر 22 بي، على عكس غليزا 1214b، يقع في المنطقة الصالحة للحياة. استُبعد أن يكون ذو تركيب شبيه بالأرض مع مجال ثقة يساوي 1 سيغما على الأقل بواسطة قياسات السرعة الشعاعية للنظام. بالتالي، من المرجح أن يكون له تركيبة غنية بالمواد المتطايرة مع غلاف خارجي سائل أو غازي؛ ما يجعله مشابهًا لكوكب كيبلر 11 إف، أصغر كوكب غازي معروف. قالت ناتالي باتالها، إحدى العلماء في مشروع تلسكوب كيبلر الفضائي: «إذا كان محيطيًا في الغالب مع لبّ صخري صغير، فمن المحتمل وجود الحياة في مثل هذا المحيط». حفز هذا الاحتمال مشروع البحث عن ذكاء خارج الأرض (SETI) لإجراء بحث عن أفضل الكواكب المُرشحة لاستضافة الحياة الخارجية.

الخصائص

من جهة ثانية، كيبلر 22 بي هو كوكب خارجي يدور حول النجم كيبلر 22. يبعد عن الأرض نحو 587 سنة ضوئية (180 فرسخ فلكي) في كوكبة الدجاجة. اكتُشف بواسطة تلسكوب كيبلر الفضائي في ديسمبر 2011.

حدود وجود أقمار له

وفي السياق ذاته، درس مشروع البحث عن الأقمار الخارجية باستخدام كيبلر (HEK) قياسات الضوء لكوكب كيبلر-22b، بحثًا عن أي دليل على تغيرات في توقيت ومدة العبور قد تكون ناجمة عن قمر صناعي يدور حوله. لم يتم العثور على مثل هذه التغيرات، مما ينفي وجود أي أقمار تابعة لكيبلر-22b بكتلة أكبر من 0.54 كتلة أرضية.

كبلر-22b