في المجال الطبي ، يتم استخدام الأشعة السينية لإيجاد وتشخيص جميع أنواع الأمراض المخفية داخل الجسم. في علم الفلك يمكن استخدام الأشعة السينية أيضًا لدراسة الأشياء المحجوبة مثل النجوم النابضة والثقوب السوداء. الآن ، ولأول مرة ، تم استخدام الأشعة السينية لدراسة جسم آخر في الفضاء يميل إلى أن يكون من الصعب تحديده: كوكب شمسي إضافي. يجمع مرصد شاندرا للأشعة السينية ومرصد XMM نيوتن بين قوىهما الفائقة بالأشعة السينية للنظر إلى كوكب خارج المجموعة الشمسية يمر أمام نجمه الأم.
هذا ليس اكتشافًا جديدًا لكوكب خارجي - هذا الكوكب الخارجي نفسه ، المسمى HD 189733b كان أحد أكثر الكواكب التي تمت ملاحظتها تدور حول نجم آخر ، وكان مؤخرًا في الأخبار يؤكد هابل على الغلاف الجوي للكوكب - المحيط الأزرق واحتمال وجود الزجاج ينزل على الكوكب.
لكن القدرة على رؤية الكواكب الخارجية في الأشعة السينية هي أخبار جيدة للدراسات المستقبلية وربما حتى اكتشاف الكواكب حول النجوم الأخرى.
قالت كاتيا بوبنهايجر من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA) في كامبريدج ، ماساتشوستس ، التي قادت الدراسة الجديدة ، التي سيتم نشرها في 10 أغسطس ، "شوهد الآلاف من مرشحي الكوكب يعبرون في ضوء بصري فقط". طبعة المجلة الفيزيائية الفلكية. "إن القدرة على دراسة أحد الأشعة السينية أمر مهم في النهاية لأنه يكشف عن معلومات جديدة حول خصائص كوكب خارج المجموعة الشمسية."
HD 189733b هو كوكب خارج المجموعة الشمسية بحجم كوكب المشتري يدور حول نجم قزم أصفر موجود في نظام ثنائي يسمى HD 189733 في كوكبة Vulpecula ، بالقرب من سديم Dumbell ، على بعد 62 سنة ضوئية تقريبًا من الأرض.
يدور عملاق الغاز الضخم هذا قريبًا جدًا من نجمه المضيف ويتم تفجيره بالأشعة السينية من نجمه - أقوى بعشرات الآلاف من المرات التي تتلقاها الأرض من الشمس - ويتحمل تقلبات درجات الحرارة البرية ، حيث تصل درجات الحرارة الحارقة إلى أكثر من 1000 درجة مئوية . يقول علماء الفلك إنه من المحتمل أن تمطر الزجاج (السليكات) - جانبية - في عواصف الرياح بسرعة 7000 كيلومتر في الساعة.
لكنها قريبة نسبيًا من الأرض ، لذلك تمت دراستها كثيرًا من قبل العديد من المقاريب الفضائية والأرضية.
في منشور مدونة ، قالت Poppenhaeger أنها مستوحاة من إطلاق تلسكوب كبلر ، وتساءلت عما إذا كان يمكن رؤية الكواكب الخارجية في الأشعة السينية. كانت متحمسة عندما وجدت بيانات مؤرشفة من XMM نيوتن تظهر ملاحظة لمدة 15 ساعة طويلة للنجم HD 189733 و "المشتري الساخن" HD 189733b كان يعبر أمام النجم خلال تلك الملاحظة.
لكنها قالت إن منحنى الضوء كان مخيبا للآمال. "النجم نشط مغناطيسيًا ، مما يعني أن هالة النيون مشرقة ومضيقة ، لذا أظهر منحنى ضوء الأشعة السينية الكثير من التشتت. وكتب بوبنهايجر أن البحث عن إشارة مرور في هذا المنحنى الخفيف يشبه محاولة سماع همسة في حانة صاخبة.
علمت بمزيد من البيانات ، أن إشارة العبور ستكون أكثر وضوحًا ، لذلك تقدمت بطلب للحصول على شاندرا وحصلت على وقت لمشاهدة هذا الكوكب الخارجي.
جمعت البيانات من جميع الملاحظات وكانت ناجحة في النهاية. قال بوبنهايجر: "يمكنني اكتشاف عبور الكوكب بالأشعة السينية". "ما فاجأني هو مدى عمق العبور: ابتلع الكوكب حوالي 6-8٪ من ضوء الأشعة السينية من النجم ، بينما حجب 2.4٪ فقط من ضوء النجوم عند الأطوال الموجية البصرية. وهذا يعني أن الغلاف الجوي للكوكب يحجب الأشعة السينية على ارتفاع يزيد عن 60000 كيلومتر فوق نصف قطرها البصري - نصف قطر أكبر بنسبة 75٪ في الأشعة السينية! "
وهذا يعني أن الغلاف الجوي الخارجي يجب أن يسخن حتى حوالي 20000 كلف ليحافظ على نفسه على ارتفاعات عالية. بالإضافة إلى ذلك ، يفقد الكوكب غلافه الجوي بحوالي 40٪ أسرع مما كان يعتقد من قبل.
وقالت بوبنهاير إنها وزملاؤها سيختبرون المزيد من ملاحظات الأشعة السينية للكواكب المماثلة الأخرى مثل CoRoT-2b لمعرفة المزيد حول كيفية تأثير النجوم على الغلاف الجوي للكوكب.
المصادر: شاندرا ، مدونة شاندرا.
