وحددت دراسة نشرت في مجلة The Astronomical Journal النظام النجمي الثنائي Eta Cassiopeiae، الذي يقع على بعد 19 سنة ضوئية فقط من الأرض، كمرشح واعد لاستضافة كواكب صخرية شبيهة بالأرض. استخدم الباحثون بقيادة ستيفن كين من جامعة كاليفورنيا، ريفرسايد، بيانات دقيقة من مهمة جايا والمحاكاة العددية لتقييم الاستقرار المداري حول النجم الأساسي إيتا ذات الكرسي A.
إن غياب علامات الكواكب العملاقة واستقرار المنطقة الداخلية يزيد من فرص وجود عوالم في المنطقة الصالحة للسكن. يتكون النظام من نجم مشابه للشمس (النوع G) وقزم برتقالي مصاحب (النوع K)، اللذين يكملان مدارًا كل 472 عامًا.
خصائص النظام الثنائي
تظهر إيتا ذات الكرسي كنقطة مضيئة واحدة للعين المجردة في كوكبة ذات الكرسي. النجم الأساسي، Eta Cassiopeiae A، لديه كتلة حوالي 0.97 مرة من كتلة الشمس ونصف قطر أكبر 1.04 مرة.
رفيقه، إيتا ذات الكرسي B، تبلغ كتلته حوالي 0.57 كتلة الشمس. ويبلغ متوسط المسافة الفاصلة بين النجمين نحو 71 وحدة فلكية، أي ما يعادل أكثر من ضعف المسافة بين الشمس ونبتون.
تم اكتشاف مناطق مستقرة وغير مستقرة
كشفت عمليات المحاكاة عن حد واضح للاستقرار المداري. تعاني الكواكب الواقعة خارج 8 وحدات فلكية من اضطرابات جاذبية قوية من النجم الثانوي ويتم طردها بسرعة من النظام.
ضمن دائرة نصف قطرها 8 وحدات فلكية (حوالي 1.2 مليار كيلومتر)، تظل المدارات قابلة للحياة على المدى الطويل. حافظت العديد من الأجسام المحاكية على مسارات دائرية تقريبًا حتى مع تأثير طفيف من رفيقها.
تقع المنطقة الصالحة للسكن في Eta Cassiopeiae A بين 0.9 و1.7 وحدة فلكية تقريبًا. في هذا النطاق، يمكن للكواكب الصخرية الحفاظ على الماء السائل على السطح على الرغم من التغيرات الموسمية العرضية الناجمة عن الانحراف المعتدل.
Eta Cassiopeiae Double Star [بواسطة UnknownEth4] #علم الفلك #التصوير الفلكي pic.twitter.com/A8M0Mc8BTt
— Astrophotography rocks ! (@AstrophotoRocks) January 18, 2024
تأكيد غياب عمالقة الغاز
ولم تكشف عمليات رصد السرعة الشعاعية عن التذبذبات التي قد تشير إلى وجود كواكب عملاقة. ستكون الأدوات الحالية قادرة على تحديد كواكب المشتري الساخنة أو العملاقة في المدارات المتوسطة إذا كانت موجودة.
إن الجمع بين عدم الاستقرار الخارجي ونقص إشارات الرصد يعزز أن النظام لا يحتوي على كواكب ضخمة. تمنع هذه الميزة الاضطرابات الخطيرة التي غالبًا ما تؤدي إلى زعزعة الاستقرار أو إخراج العوالم الصخرية الداخلية في الأنظمة الثنائية الأخرى.
أهمية الملاحظات المستقبلية
يعد Eta Cassiopeiae الآن من بين الأهداف ذات الأولوية لتلسكوبات الجيل التالي. سيكون لدى التلسكوب المستقبلي الكبير للغاية (ELT) التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي ومرصد العوالم الصالحة للسكن التابع لناسا قدرات تصوير مباشرة للكواكب الأرضية على هذه المسافة.
- المسافة من الأرض: 19.4 سنة ضوئية
- الفترة المدارية للنجوم: 472 سنة
- حد الاستقرار: ~8 AU
- المنطقة الصالحة للسكن: 0.9-1.7 وحدة فلكية
- الحجم الظاهري المجمع: 3.44 (مرئي بالعين المجردة)
إمكانية اكتشاف عوالم صالحة للسكن
يوضح تكوين إيتا ذات الكرسي أن الأنظمة الثنائية القريبة يمكن أن توفر بيئات مستقرة للكواكب الصخرية على الرغم من وجود نجمين. إن القرب النسبي وغياب عمالقة الغاز يضع النظام كواحد من أكثر الأنظمة الواعدة التي تمت فهرستها على الإطلاق للبحث عن البصمات الحيوية في الغلاف الجوي في العقود القادمة.
