الفلك

هل كوكب المشتري نجم فاشل؟

هل كوكب المشتري نجم فاشل؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

يتكون التركيب الأولي لكوكب المشتري من الهيدروجين والهيليوم بالكامل ، إلى جانب جزء صغير جدًا من الغلاف الجوي يتكون من مركبات مثل الأمونيا والكبريت والميثان وبخار الماء. هذه العناصر هي السائدة في النجوم ، فما مدى احتمالية أن يكون كوكب المشتري مصاحبًا لشمسنا ، لكنه فشل في الاشتعال؟


إجابة قصيرة: لا

كل هذا يتوقف بالطبع على كيفية تعريفك لمصطلح النجمة الفاشلة. بشكل عام ، يجب أن يكون النجم قادرًا على توليد الحرارة عن طريق دمج الذرات معًا ، ويتطلب ذلك حوالي 13 ضعف كتلة كوكب المشتري حتى تكون الظروف مناسبة للاندماج المستمر للديوتيريوم ، وحوالي 63 ضعف كتلة المشتري لدمج الليثيوم. مكان. تتطلب جميع النوى الأخرى مزيدًا من الحرارة / الضغط ، لذا فإن هذين الاثنين يحددان الحد الأدنى لما يمكن أن يُطلق عليه بشكل معقول نجمًا. في رأيي ، كوكب المشتري بعيد جدًا عن هذه التدابير ، حتى لو أخذنا في الاعتبار أي خسارة في الكتلة منذ تكوين النظام الشمسي.


لا.

إلى جانب كتلة المشتري الثلاثة عشر المطلوبة لإشعال احتراق الديوتيريوم ، وتحويل المشتري إلى قزم بني ، هناك فرق واضح بين مسارات تكوين الأقزام البنية وعمالقة الغاز.
عمالقة الغاز عبارة عن كواكب تتشكل عبر عمليات في قرص الكواكب الأولية الأصلية. على النقيض من ذلك ، تتشكل الأقزام البنية عبر تجزئة مباشرة للسحابة الجزيئية العملاقة الأم ، ربما على شكل شظايا ثنائية لنجم مرافق أكثر ضخامة. يتم دعم التمييز بين هاتين العمليتين من خلال اكتشاف وتوصيف صحراء القزم البني في Grether & Lineweaver (2006).

تعد صحراء "القزم البني" انقطاعًا حادًا في التوزيعات العددية بين النجوم ذات الكتلة المنخفضة والكواكب عالية الكتلة. يتم تفسير هذا بشكل عام على أنه يتم تمييز هاتين الفئتين من الأشياء في الأصل. علاوة على ذلك ، فإننا نفهم المسارات النظرية المتميزة لتشكيل كل فئة من فئات الكائنات ، كما هو مذكور أعلاه.

لاحظ أنه إذا كنت تتحدث عن العناصر الأخرى ، أو كما يسميها علماء الفلك ، المعادن ، فهناك بيانات عنها أيضًا: الشمس ، وأي نجم يمتلك كمية معينة من المعادن ، انظر على سبيل المثال Asplund et al. (2009). على سبيل المثال ، نسبة الأكسجين إلى الهيدروجين في الغلاف الجوي الشمسي حوالي $ n (O) / n (H) sim 5 times 10 ^ {- 4} $، وهو العنصر "الآخر" الأكثر وفرة في الشمس.
قيم العناصر الأثقل الموجودة في الكواكب الغازية مرتفعة مقارنة بالقيم الشمسية. يُعتقد أن هذا يمثل مساهمة من مادة صلبة تحتاجها الكواكب لتكوينها وفقًا للنظريات الحالية. إذا كانت الكواكب العملاقة قد تشكلت من خلال الانهيار المباشر من نفس المادة السحابية مثل الشمس ، فإن وفرة المعادن في الكواكب العملاقة لن تكون مرتفعة مقارنة بالقيم الشمسية.


التعرف على كوكب المشتري ، عملاق الغاز

كوكب المشتري هو عملاق غازي وأكبر بمئات المرات من الأرض. إنه أضخم من جميع الكواكب مجتمعة في النظام الشمسي. (الصورة: منقط اليتي / شترستوك)

الخصائص الأساسية لكوكب المشتري

أكبر كوكب في نظامنا الشمسي هو كوكب المشتري. نسمي هذا الكوكب عملاق الغاز لأنه يتكون أساسًا من الهيدروجين والهيليوم. يحتوي الكوكب على أعلى كتلة في النظام الشمسي - أكبر من جميع الكواكب الأخرى في المجموعة الشمسية مجتمعة.

يقع كوكب المشتري على بُعد 5.2 مسافات أرضية من الشمس ، ويدور حوله كل 12 سنة أرضية. بالمقارنة مع ما نراه من الأرض ، تبدو الشمس أصغر بخمس مرات وخفت 27 مرة من كوكب المشتري.

عندما نقترب من كوكب المشتري ، بدأنا في رؤية بعض معالمه المدهشة في غلافه الجوي. أولاً ، تظهر أشرطة متناوبة من الأشرطة الأفقية البيضاء والبنية. إذا شاهدناهم بمرور الوقت ، فسنجد أنهم يتحركون شرقًا وغربًا مثل التيارات النفاثة العملاقة. نرى أيضًا دوامة بيضاوية عملاقة ضاربة إلى الحمرة في نصف الكرة الجنوبي ، البقعة الحمراء العظيمة الشهيرة. مع اقترابنا من الكوكب ، تظهر تفاصيل أكثر في الغلاف الجوي ، ناتجة عن الرياح العاتية والعواصف والسحب.

يبلغ قطر كوكب المشتري 11 ضعف قطر الأرض ، مما يجعله أكبر 1331 مرة من حجم الأرض. نظرًا لأنه عملاق غازي ، تبلغ كثافته 24٪ من كثافة الأرض. وبالتالي ، فإن كتلته أكبر بـ 318 مرة من الأرض وجميع كواكب النظام الشمسي الأخرى مجتمعة ، ولكن فقط 1330 كجم لكل متر مكعب. ستكون كثافة كوكب المشتري تحت الضغط القياسي ودرجة الحرارة أقل بـ 13000 مرة من متوسط ​​كثافته الفعلية. ترجع الكثافة أساسًا إلى الضغوط الداخلية بدلاً من تكوين كوكب المشتري.

هذا نص من سلسلة الفيديو دليل ميداني للكواكب. شاهده الآن على Wondrium.

تكوين كوكب المشتري

تكوين كوكب المشتري # 8217s مشابه جدًا لـ
الشمس. يفتقر المشتري إلى سطح صلب تمامًا مثل الشمس.
(الصورة: فاديم سادوفسكي / شاترستوك)

يُطلق على كوكب المشتري أحيانًا اسم نجم فاشل ، حيث أن له تركيبًا مشابهًا جدًا للشمس ، لكنه لم يكبر بما يكفي ليكون كذلك. هناك حاجة إلى حوالي 80 كتلة من كوكب المشتري لكي يبدأ اندماج الهيدروجين في نجم قزم - أصغر بنسبة 90٪ من الشمس.

تشابه آخر مع الشمس هو أن المشتري يفتقر إلى سطح صلب أيضًا. ينظر العلماء إلى مستوى السطح للمقارنة ، حيث يساوي الضغط بارًا واحدًا ، مثل الضغط الجوي على الأرض.

الضغط والجاذبية على المشتري

على الأرض ، يجلب عمود واحد تسارع الجاذبية بمقدار 9.8 مللي ثانية 2 ، بينما على كوكب المشتري ينتج عنه تسارع جاذبية بمقدار 25 مللي ثانية 2. على الرغم من كتلة المشتري الهائلة ، فإن حجمه الهائل يجعل تسارع الجاذبية أقل من المتوقع. ومن ثم ، فإن الجاذبية على المشتري أكبر بما يتراوح بين 21/2 إلى 31/2 مرة من الجاذبية على سطح الأرض.

نزولاً نحو مركز المشتري ، يزيد الكوكب من الجاذبية. ومع ذلك ، نظرًا لأن الكتلة المهمة أعلاه ليس لها تأثير الجاذبية بعد الآن وتبدأ الجاذبية في الانخفاض مرة أخرى بعد مستوى معين.

جو كوكب المشتري

أهم ميزة في الغلاف الجوي لكوكب المشتري هي العصابات البيضاء والبنية حول الكوكب والعواصف العملاقة. الألوان ناتجة عن ذرات قليلة من مادة أثقل بين الهيدروجين والهيليوم. تخلق غيوم الأمونيا اللون الأبيض ، وتخلق المركبات الغنية بالكبريت اللون الأحمر المائل إلى البني. يمكن العثور على سحب المياه أيضًا في عمق الغلاف الجوي.

تتكون الغيوم عندما تصل عناصر الغاز إلى نقطة الندى في الغلاف الجوي. مثل جميع الكواكب الأخرى ، يصبح كوكب المشتري أكثر برودة بعيدًا عن القلب بسبب انخفاض الضغط. تصل مركبات الأمونيا والكبريت إلى نقطة الندى عند الارتفاعات حيث يمكن رؤية السحب. الغيوم البيضاء أعلى ، والسحب الحمراء والبنية منخفضة في الغلاف الجوي.

تنتج بعض النطاقات الأفقية عن دوران السوائل بسرعة. يساعد دوران الكوكب في تنظيم حركة الغلاف الجوي ، مما ينتج عنه نطاقات من الرياح. البقعة الحمراء العظيمة هي إحدى النتائج الهائلة.

بقعة المشتري الحمراء العظيمة

البقعة الحمراء العظيمة هي عاصفة بيضاوية عملاقة بحجم الأرض ، على خط عرض 22 درجة جنوبًا. تدور بسرعة تزيد عن 250 ميلاً في الساعة في أسرع نقاطها ، وقد لوحظت العاصفة في عام 1830. وربما لوحظت في القرن السابع عشر. ومع ذلك ، فهي ليست عين حلزونية أبدية على كوكب المشتري.

البقعة الحمراء العظيمة كبيرة مثل الأرض وتستمر في تغيير موقعها. (الصورة: الحنين إلى Infinity / Shutterstock)

تغيرت البقعة الحمراء العظيمة منذ أن تم رصدها. في بعض الأحيان تبدو حمراء أو بنية أكثر ، وتظهر المادة الجديدة التي تدور حولها. ومع ذلك ، إذا استمر في الانكماش بنفس المعدل الذي كان عليه حتى الآن ، فسوف يختفي في غضون 70 عامًا تقريبًا. كما توجد عواصف عملاقة أخرى.

عواصف عملاقة على كوكب المشتري

العواصف العملاقة ليست فريدة من نوعها على كوكب المشتري. العواصف البيضاوية البيضاء التي تم رصدها في جميع أنحاء كوكب المشتري ، تندمج أحيانًا وتشكل عاصفة أكبر. على سبيل المثال ، من 1998 إلى 2000 ، انضم ثلاثة منهم وشكلوا عاصفة ضخمة تسمى Oval BA. تغير لون Oval BA لاحقًا إلى اللون الأحمر قليلاً وبالتالي أطلق عليه Red Spot ، Jr.

كوكب المشتري ، العملاق الغازي أو النجم الفاشل ، هو عالم من الرياح والعواصف وربما لا يوجد قلب صلب!

أسئلة شائعة حول كوكب المشتري ، عملاق الغاز

يتكون المشتري بشكل أساسي من الغاز في مراحل مختلفة. التركيب الرئيسي لكوكب المشتري ، الغازي العملاق ، هو الهيدروجين والهيليوم. يتصرف الهيدروجين بشكل مختلف تحت ضغوط ودرجات حرارة مختلفة على كوكب المشتري - من الغاز تقريبًا إلى المعدن السائل.

لا ، فالمشتري هو عملاق غازي ، مما يعني أنه ضخم ، لكنه مصنوع من الغاز ، ولا يوجد سطح صلب للهبوط أو الوقوف عليه.

يطلق على كوكب المشتري أحيانًا اسم نجم فاشل لأنه يتكون من نفس العناصر مثل الشمس. ومع ذلك ، لم يكن كبيرًا بما يكفي عندما كان يتشكل ، لذلك انتهى به الأمر كعملاق غازي ، وليس كنجم.

نعم. كوكب المشتري ، عملاق الغاز ، يتكون أساسًا من الهيليوم والهيدروجين. ومع ذلك ، فإن الكوكب ضخم بما يكفي لاحتواء عناصر أخرى أيضًا ، مثل الأكسجين والكربون.


هل يجب اعتبار كوكب المشتري & # 039 نجمًا فاشلًا؟ & # 039

كوكب المشتري هو أكبر كوكب معروف في نظامنا الشمسي ، وهو يعج أيضًا بغاز الهيدروجين. بناءً على خصائصه الكيميائية والفيزيائية ، لن تكون وحدك إذا تساءلت عما إذا كان يجب اعتبار المشتري نجمًا & lsquofailed ، & rsquo على الرغم من أنه ليس قزمًا بنيًا بأي شكل من الأشكال. مع أخذ ذلك في الاعتبار ، هل كوكب المشتري نجم فاشل؟

تختلف الإجابة على هذا السؤال ، اعتمادًا على تعريفك للنجمة الفاشلة. في حين أن كوكب المشتري ليس بالتأكيد قزمًا بنيًا ، إلا أنه قد تشكل من نفس السحابة الجزيئية التي صنعتها شمسنا. كان هناك احتمال أن يصبح كوكب المشتري نجمًا ، لكن الشمس كانت جشعة أثناء الحمل ، حيث انتزعت معظم الغازات المحيطة وجوعت المشتري من كل الكتلة التي كان من الممكن أن تجعله نجمًا.

استحوذت الشمس على الكثير من الكتلة من السحابة الجزيئية التي قدر أنها تحتوي على حوالي 99.8٪ من النظام الشمسي وكتلة rsquos الإجمالية. من ناحية أخرى ، يحتوي كوكب المشتري على 0.1 ٪ فقط من النظام الشمسي وكتلة rsquos الإجمالية. تم طرد بقية تلك الكتلة إلى النظام الشمسي ، لتشكيل الكواكب الأخرى التي نعرفها اليوم.

كوكب المشتري لا يتناسب مع التعريف العلمي للنجم الفاشل ، ولكن اعتمادًا على وجهة نظرك ، فشل المشتري بالتأكيد في أن يصبح نجمًا. يمكن أن يتحول عقلك مع الاحتمالات إذا حدث حتى جزء واحد من النظام الشمسي و rsquos بشكل مختلف عما حدث.


يؤكد علماء الفلك فشل كوكب المشتري خارج المجموعة الشمسية حول نجم بعيد

باستخدام تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا ومرصد دبليو إم كيك في هاواي ، أكد فريقان من علماء الفلك بشكل مستقل وجود كوكب خارجي عملاق غازي يدور بعيدًا عن نجمه الأم ، OGLE-2005-BLG-169L. تم اكتشاف الكوكب من خلال تقنية تسمى الجاذبية الدقيقة.

يوضح هذا الرسم كيف يمكن لنجم أن يكبر ويضيء ضوء نجم في الخلفية عندما يمر أمام نجم بعيد. إذا كان للنجم الأمامي كواكب ، فقد تقوم الكواكب أيضًا بتكبير ضوء نجم الخلفية ، ولكن لفترة زمنية أقصر بكثير من نجمها المضيف. يستخدم علماء الفلك هذه الطريقة ، التي تسمى العدسة الدقيقة للجاذبية ، لتحديد الكواكب. رصيد الصورة: NASA / ESA / A. Field ، STScI.

يُعتقد أن الكوكب ، الذي أطلق عليه اسم OGLE-2005-BLG-169Lb ، هو مثال على "كوكب المشتري الفاشل" ، وهو جسم يبدأ في تكوين قلب يشبه كوكب المشتري من الصخور والجليد ويزن حوالي عشرة من كتل الأرض ، ولكنه ليس كذلك " تنمو بسرعة كافية لتجمع كتلة كبيرة من الهيدروجين والهيليوم. لذلك ينتهي بكتلة أصغر بعشرين مرة من كتلة كوكب المشتري.

"من المتوقع أن تكون كواكب المشتري الفاشلة ، مثل OGLE-2005-BLG-169Lb ، أكثر شيوعًا من كوكب المشتري ، خاصة حول النجوم الأقل كتلة من الشمس ، وفقًا للنظرية المفضلة لتكوين الكواكب. قال البروفيسور ديفيد بينيت من جامعة نوتردام ، العضو الرئيسي في الفريق الذي حلل البيانات من هابل ، إنه يعتقد أن هذا النوع من الكواكب شائع جدًا.

يقع نظام OGLE-2005-BLG-169L على بعد حوالي 8800 سنة ضوئية من الأرض ، في كوكبة القوس.

تم اكتشافه في عام 2005 من خلال تجربة عدسة الجاذبية الضوئية (OGLE) ، وشبكة متابعة العدسات الدقيقة (MicroFUN) ، وأعضاء من عمليات رصد العدسات الدقيقة في الفيزياء الفلكية (MOA).

أكد فريقان من علماء الفلك الآن أن النظام يتكون من كوكب بحجم أورانوس يدور حول نجمه بحوالي 370 مليون ميل ، أي أقل بقليل من المسافة بين المشتري والشمس. ومع ذلك ، فإن النجم يبلغ حوالي 70٪ من كتلة شمسنا.

أشارت بيانات العدسة الدقيقة الأولية لـ OGLE-2005-BLG-169L إلى نظام مشترك من النجوم الأمامية والخلفية بالإضافة إلى كوكب. ولكن نظرًا للتأثيرات غير الواضحة للغلاف الجوي ، يتم أيضًا مزج عدد من النجوم غير المرتبطة بالنجوم الأمامية والخلفية في حقل النجوم المزدحم جدًا في اتجاه مركز مجرة ​​درب التبانة.

سمحت صور هابل وكيك الحادة لعلماء الفلك بفصل نجم مصدر الخلفية عن جيرانه في حقل النجوم المزدحم للغاية في اتجاه مركز المجرة.

قالت الدكتورة فيرجيني باتيستا من جامعة ولاية أوهايو ، وهي قائدة تحليل مرصد كيك: "إنها المرة الأولى التي نتمكن فيها من حل نجم المصدر ونجم العدسة تمامًا بعد حدث العدسة الدقيقة".

ستظهر النتائج في ورقتين في طبعة 30 يوليو من مجلة الفيزياء الفلكية.


3. كوكب المشتري هو أسرع كوكب يدور في النظام الشمسي:

على الرغم من حجمه وكتلته ، يتحرك جوبيتر بسرعة. في الواقع ، بسرعة دوران تبلغ 12.6 كم / ث (

7.45 م / ث) أو 45300 كم / س (28148 ميلا في الساعة) ، يستغرق الكوكب حوالي 10 ساعات فقط لإكمال دوران كامل على محوره. ولأنه يدور بسرعة كبيرة ، فقد تسطح الكوكب عند القطبين قليلاً وينتفخ عند خط الاستواء.

في الواقع ، تقع النقاط على خط الاستواء على كوكب المشتري & # 8217s على بعد أكثر من 4600 كيلومتر من المركز من القطبين. أو بعبارة أخرى ، يقيس نصف القطر القطبي للكوكب & # 8217s 66،854 ± 10 كم (أو 10.517 من الأرض & # 8217s) ، في حين أن قطره عند خط الاستواء هو 71،492 ± 4 كم (أو 11.209 من الأرض & # 8217s). يساعد هذا الدوران السريع أيضًا في توليد مجالات مغناطيسية قوية للمشتري ، ويساهم في الإشعاع الخطير المحيط به.


محتويات

التنظير المبكر تحرير

الأشياء التي تسمى الآن "الأقزام البنية" تم وضعها من قبل Shiv S. Kumar في الستينيات لتوجد وكانت تسمى في الأصل الأقزام السوداء ، [9] تصنيف للأجسام شبه النجمية المظلمة التي تطفو بحرية في الفضاء والتي لم تكن ضخمة بما يكفي للحفاظ على اندماج الهيدروجين. ومع ذلك: (أ) مصطلح القزم الأسود كان مستخدمًا بالفعل للإشارة إلى القزم الأبيض البارد (ب) الأقزام الحمراء تندمج الهيدروجين و (ج) قد تكون هذه الأجسام مضيئة بأطوال موجية مرئية في وقت مبكر من حياتها. وبسبب هذا ، تم اقتراح أسماء بديلة لهذه الكائنات ، بما في ذلك كوكب الأرض [ تأكد من التهجئة ] وسوبار. في عام 1975 ، اقترحت جيل تارتر مصطلح "قزم بني" باستخدام كلمة "بني" كلون تقريبي. [6] [10] [11]

لا يزال مصطلح "القزم الأسود" يشير إلى القزم الأبيض الذي برد لدرجة أنه لم يعد يصدر كميات كبيرة من الضوء. ومع ذلك ، فإن الوقت اللازم حتى يبرد حتى أصغر قزم أبيض إلى درجة الحرارة هذه يُحسب على أنه أطول من العمر الحالي للكون ، ومن ثم يُتوقع ألا تكون هذه الأجسام موجودة بعد.

اقترحت النظريات المبكرة المتعلقة بطبيعة النجوم الأقل كتلة وحدود احتراق الهيدروجين أن مجموعة سكانية تعترضها كتلتها أقل من 0.07 كتلة شمسية (M ) أو كائن II من السكان أقل من 0.09 م لن يمر أبدًا بتطور نجمي عادي وسيصبح نجمًا متحللًا تمامًا. [12] أكد أول حساب متسق ذاتيًا للكتلة الدنيا لحرق الهيدروجين قيمة بين 0.07 و 0.08 كتلة شمسية للمجموعة الأولى من الأجسام. [13] [14]

تحرير انصهار الديوتيريوم

أدى اكتشاف حرق الديوتيريوم إلى 0.013 كتلة شمسية وتأثير تشكل الغبار في الغلاف الجوي الخارجي البارد للأقزام البنية في أواخر الثمانينيات إلى إثارة هذه النظريات موضع تساؤل. ومع ذلك ، كان من الصعب العثور على مثل هذه الأشياء لأنها لا تصدر أي ضوء مرئي تقريبًا. توجد أقوى انبعاثات لها في طيف الأشعة تحت الحمراء (IR) ، وكانت كاشفات الأشعة تحت الحمراء الأرضية غير دقيقة للغاية في ذلك الوقت للتعرف بسهولة على أي أقزام بنية.

منذ ذلك الحين ، سعت العديد من عمليات البحث بطرق مختلفة إلى هذه الأشياء. تضمنت هذه الأساليب مسوحات تصويرية متعددة الألوان حول نجوم المجال ، ومسوحات تصويرية لأصحاب خافت للأقزام ذات التسلسل الرئيسي والأقزام البيضاء ، ومسوحات عن مجموعات النجوم الشابة ، ومراقبة السرعة الشعاعية للرفاق القريبين.

GD 165B والفئة "L" تحرير

لسنوات عديدة ، كانت الجهود المبذولة لاكتشاف الأقزام البنية عقيمة. في عام 1988 ، تم العثور على رفيق خافت لنجم يعرف باسم GD 165 في بحث بالأشعة تحت الحمراء للأقزام البيضاء. كان الطيف الخاص بالرفيق GD 165B شديد الاحمرار وغامضًا ، ولم يظهر أيًا من السمات المتوقعة لقزم أحمر منخفض الكتلة. أصبح من الواضح أن GD 165B ستحتاج إلى تصنيفها ككائن أكثر برودة من الأحدث م ثم عرف الأقزام. ظل GD 165B فريدًا لما يقرب من عقد من الزمان حتى ظهور مسح Two Micron All-Sky Survey (2MASS) الذي اكتشف العديد من الكائنات ذات الألوان والميزات الطيفية المتشابهة.

اليوم ، تم التعرف على GD 165B كنموذج أولي لفئة من الكائنات تسمى الآن "إل الأقزام ". [15] [16]

على الرغم من أن اكتشاف أروع قزم كان ذا أهمية كبيرة في ذلك الوقت ، فقد نوقش ما إذا كان GD 165B سيُصنف على أنه قزم بني أو مجرد نجم منخفض الكتلة ، لأنه من الصعب للغاية التمييز بين الاثنين. [ بحاجة لمصدر ]

بعد وقت قصير من اكتشاف GD 165B ، تم الإبلاغ عن مرشحين آخرين للقزم البني. ومع ذلك ، فشل معظمهم في الارتقاء إلى مستوى ترشيحهم ، لأن غياب الليثيوم أظهر لهم أنهم أجسام نجمية. النجوم الحقيقية تحرق الليثيوم في غضون ما يزيد قليلاً عن 100 Myr ، في حين أن الأقزام البنية (التي يمكن أن يكون لها ، بشكل محير ، درجات حرارة وإضاءة مشابهة للنجوم الحقيقية) لن تفعل ذلك. وبالتالي ، فإن اكتشاف الليثيوم في الغلاف الجوي لجسم أقدم من 100 Myr يضمن أنه قزم بني.

Gliese 229B والفئة "T" - تحرير أقزام الميثان

تم اكتشاف القزم البني من الدرجة الأولى في عام 1994 من قبل علماء الفلك من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا شرينيفاس كولكارني ، وتاداشي ناكاجيما ، وكيث ماثيوز ، وريبيكا أوبنهايمر ، [17] وعالما جونز هوبكنز سام دورانس وديفيد غوليموفسكي. تم تأكيده في عام 1995 كرفيق شبه نجمي لـ Gliese 2299. Gliese 229b هو واحد من أول حالتين من الأدلة الواضحة على وجود قزم بني ، جنبًا إلى جنب مع Teide 1. تم تأكيده في عام 1995 ، تم التعرف على كليهما من خلال وجود الليثيوم 670.8 نانومتر خط. وجد أن هذا الأخير لديه درجة حرارة وسطوع أقل بكثير من النطاق النجمي.

أظهر طيفه القريب من الأشعة تحت الحمراء بوضوح نطاق امتصاص الميثان عند 2 ميكرومتر ، وهي ميزة لم تُلاحظ سابقًا إلا في الغلاف الجوي للكواكب العملاقة وقمر زحل تيتان. لا يتوقع امتصاص الميثان في أي درجة حرارة لنجم التسلسل الرئيسي. ساعد هذا الاكتشاف في إنشاء فئة طيفية أخرى أكثر برودة من إل الأقزام ، والمعروفة باسم "تي الأقزام "، الذي يعتبر Gliese 229B هو النموذج الأولي له.

Teide 1 - تحرير القزم البني من الدرجة الأولى "M"

اكتشف علماء الفيزياء الفلكية الإسبان رافائيل ريبولو (رئيس الفريق) ، وماريا روزا زاباتيرو أوسوريو ، وإدواردو مارتن ، أول قزم بني من الفئة "M" في عام 1994. [18] هذا الجسم ، الذي تم العثور عليه في مجموعة Pleiades المفتوحة ، حصل على اسم Teide 1. تم إرسال مقال الاكتشاف إلى طبيعة في مايو 1995 ، ونشر في 14 سبتمبر 1995. [19] [20] طبيعة سلط الضوء على "اكتشاف الأقزام البنية ، مسؤول" في الصفحة الأولى من هذا العدد.

تم اكتشاف Teide 1 في الصور التي جمعها فريق IAC في 6 يناير 1994 باستخدام تلسكوب 80 سم (IAC 80) في مرصد تيد وتم تسجيل طيفه لأول مرة في ديسمبر 1994 باستخدام تلسكوب ويليام هيرشل 4.2 متر في مرصد Roque de los Muchachos ( لا بالما). يمكن تحديد المسافة والتركيب الكيميائي والعمر لـ Teide 1 بسبب عضويتها في مجموعة نجوم Pleiades الشبابية. باستخدام نماذج التطور النجمية وشبه النجمية الأكثر تقدمًا في تلك اللحظة ، قدر الفريق لـ Teide 1 كتلة تبلغ 55 ± 15 م. ي، [21] وهو أقل من حد الكتلة النجمية. أصبح الكائن مرجعًا في الأعمال اللاحقة ذات الصلة بالقزم البني الشاب.

من الناحية النظرية ، قزم بني أقل من 65 مترًا ي غير قادر على حرق الليثيوم عن طريق الاندماج النووي الحراري في أي وقت خلال تطوره. هذه الحقيقة هي أحد مبادئ اختبار الليثيوم المستخدمة للحكم على الطبيعة شبه النجمية للأجسام الفلكية ذات اللمعان المنخفض والأجسام الفلكية ذات درجة حرارة السطح المنخفضة.

أظهرت البيانات الطيفية عالية الجودة التي تم الحصول عليها بواسطة تلسكوب Keck 1 في نوفمبر 1995 أن Teide 1 لا يزال لديه وفرة الليثيوم الأولية للسحابة الجزيئية الأصلية التي تشكلت منها نجوم Pleiades ، مما يثبت عدم وجود اندماج حراري نووي في جوهره. أكدت هذه الملاحظات أن Teide 1 هو قزم بني ، وكذلك كفاءة اختبار الليثيوم الطيفي.

لبعض الوقت ، كان Teide 1 هو أصغر جسم معروف خارج النظام الشمسي تم تحديده من خلال الملاحظة المباشرة. منذ ذلك الحين ، تم التعرف على أكثر من 1800 قزم بني ، [22] حتى أن بعضها قريب جدًا من الأرض مثل Epsilon Indi Ba و Bb ، وهما زوجان من الأقزام البنية مرتبطان بجاذبية بنجم شبيه بالشمس على بعد 12 سنة ضوئية من الشمس ، ولهمان 16 ، نظام ثنائي من الأقزام البنية على بعد 6.5 سنة ضوئية من الشمس.


سماء مضطربة من "نجم فاشل" قريب تتميز بشرائط غيوم كثيفة

قد يكون النطاقات الجريئة سمة شائعة في سماء الأقزام البنية.

اكتشف العلماء أدلة على وجود خطوط شبيهة بالمشتري في الغلاف الجوي السميك القريب قزم بني، تقرير دراسة جديدة - وقد تم جمع هذه الأدلة بطريقة جديدة.

الأقزام البنية أكبر من الكواكب ولكنها ليست كبيرة بما يكفي لاستضافة تفاعلات الاندماج في الداخل. لهذا السبب ، تُعرف هذه الأشياء الغريبة أيضًا باسم "النجوم الفاشلة".

ناسا تقاعدت مؤخرًا تلسكوب سبيتزر الفضائي تم الكشف سابقًا عن أنماط نطاقات على أقزام بنية متعددة ، من خلال التتبع التفصيلي لكيفية تغير سطوع الكائنات بمرور الوقت. لكن في هذه الدراسة الجديدة ، استنتج العلماء النطاقات عبر قياس الاستقطاب ، وهو قياس الضوء المستقطب.

يتذبذب الضوء المستقطب في نفس الاتجاه بدلاً من عدة طرق عشوائية كما يتأرجح الضوء "العادي". تستفيد أدوات الاستقطاب من هذا المحاذاة ، تمامًا كما تفعل النظارات الشمسية المستقطبة لتقليل وهج الضوء من نجم الأرض.

استخدم فريق الدراسة أداة قياس الاستقطاب في المرصد الأوروبي الجنوبي تلسكوب كبير جدا (VLT) في تشيلي لدراسة القزم البني Luhman 16A ، وهو أثقل بحوالي 30 مرة من كوكب المشتري. النجم الفاشل هو جزء من ثنائي قزم بني ، وشريكه ذو الحجم المماثل ، Luhman 16B ، هما أقرب زوج من هذا القبيل أرض، على بعد 6 سنوات ضوئية فقط.

كشفت أداة VLT ، المعروفة باسم NaCo ، عن زيادة في الاستقطاب في ضوء القزم البني. قال الباحثون إن هذا مؤشر قوي على نطاقات الغلاف الجوي. بعد كل شيء ، كان الضوء غير مستقطب عندما انبعث لأول مرة في عمق Luhman 16A ، وأصبح مستقطبًا عن طريق تناثر جزيئات الضباب في سماء القزم البني. أوضح ممثلو معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا أنه في جو موحد غير متعرج ، فإن هذا الاستقطاب سوف يتحول إلى توهج غير مستقطب. فيديو حول النتائج الجديدة.

قام العلماء بتفسير ملاحظات VLT باستخدام نماذج حاسوبية متطورة من الغلاف الجوي السميك لـ Luhman 16A. قال الباحثون إن العمل المشترك يشير إلى أن القزم البني مخطط ، ربما بشريطين عريضين رئيسيين.

"Polarimetry هي التقنية الوحيدة القادرة حاليًا على اكتشاف النطاقات التي لا تتقلب في السطوع بمرور الوقت" ، كما قال المؤلف الرئيسي للدراسة Maxwell Millar-Blanchaer ، وهو باحث في علم الفلك ما بعد الدكتوراه في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech) في باسادينا ، قال في بيان. "كان هذا أمرًا أساسيًا للعثور على نطاقات السحب في Luhman 16A ، والتي لا يبدو أن النطاقات متغيرة عليها."

تُظهر نماذج الفريق أيضًا أن Luhman 16A من المحتمل أن يكون بها بقع من الطقس المضطرب للغاية ، كما يفعل كوكب المشتري والكواكب الغازية العملاقة الأخرى.

وقال مؤلف مشارك في الدراسة جوليان جيرارد من معهد علوم تلسكوب الفضاء في بالتيمور في البيان نفسه "نعتقد أن هذه العواصف يمكن أن تمطر أشياء مثل السيليكات أو الأمونيا". "إنه طقس سيئ للغاية ، في الواقع."

قال أعضاء الفريق إن الدراسة الجديدة تمثل المرة الأولى التي يتم فيها استخدام قياس الاستقطاب لفهم الغيوم على جسم خارج المجموعة الشمسية. يمكن استخدام تقنيات مماثلة لدراسة الأقزام البنية الأخرى ، ويمكن أن تجلب تلسكوبات الجيل التالي في الفضاء وعلى الأرض الكواكب الخارجية في اللعب أيضًا. قال أعضاء فريق الدراسة إن قياس الاستقطاب يمكن أن يساعد في توصيف أسطح الكواكب ، مما قد يسمح للعلماء برصد الماء السائل في بعض العوالم الغريبة.

"Polarimetry تلقي اهتمامًا متجددًا في علم الفلك ،" المؤلف المشارك Dimitri Mawet ، أستاذ علم الفلك في Caltech وعالم أبحاث كبير في مختبر الدفع النفاث، الذي يديره معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا لصالح وكالة ناسا ، في نفس البيان.

"قياس الاستقطاب فن صعب للغاية ، ولكن الأساليب الجديدة لتحليل البيانات تجعله أكثر دقة وحساسية من أي وقت مضى ، مما يتيح إجراء دراسات رائدة حول كل شيء بدءًا من الثقوب السوداء الهائلة البعيدة ، والنجوم حديثة الولادة والمحتضرة ، والأقزام البنية والكواكب الخارجية ، وصولاً إلى الأسفل وقال موات "لأجسام في نظامنا الشمسي".

ال دراسة جديدة تم قبوله للنشر في مجلة الفيزياء الفلكية.

لفترة محدودة ، يمكنك الحصول على اشتراك رقمي في أي من مجلاتنا العلمية الأكثر مبيعًا مقابل 2.38 دولارًا فقط شهريًا ، أو خصم 45٪ على السعر القياسي للأشهر الثلاثة الأولى.

انضم إلى منتديات الفضاء الخاصة بنا للاستمرار في الحديث عن أحدث المهام ، والسماء الليلية والمزيد! وإذا كان لديك تلميح إخباري أو تصحيح أو تعليق ، فأخبرنا على: [email protected]

يعتبر Luhman 16A و B نظام قزم بني ثنائي مثير للاهتمام ومدروس جيدًا. http://exoplanet.eu/catalog/luhman_16_a/ ، هذا يدل على أن للزوج فترة مدارية حوالي 27.5 سنة. تم استخدام قياس الفلك لتحديد المسافة والكتل الدقيقة للزوج أيضًا من Gaia DR2 ، https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2018/10/aa33626-18/aa33626-18.html
"باستخدام Gaia DR2 كحقل مرجعي فلكي ، استخلصنا الحركة الصحيحة المطلقة وقمنا بتحديث المنظر المطلق للثنائي إلى 501.557 ± 0.082 ماس. لقد قمنا بتحسين الكتل الديناميكية الفردية من LUH 16 إلى 33.5 ± 0.3 M Jup (المكون A) و 28.6 ± 0.3 M Jup (المكون B) ، والتي تتوافق مع دقة نسبية تبلغ 1٪ وهي أكثر دقة بثلاث إلى أربع مرات من التقديرات السابقة. "

المنظر 501.557 ماس هو 6.5 ليتر مسافة أو 1.994 قطعة. بعض الإحصائيات الرائعة العبقري غريب الأطوار :)


يشار إلى كوكب المشتري أحيانًا على أنه نجم فاشل ، وهو صغير جدًا لتحقيق الاندماج النووي. إذا اصطدم كوكب بحجم نبتون بالمشتري ، فهل سيكون كبيرًا بما يكفي ليكون نجمًا ثم يمنحنا نجمًا ثانيًا صغيرًا في نظامنا الشمسي؟

الحد الأدنى النظري للكتلة التي يحتاجها النجم للخضوع للاندماج النووي (أي أن يكون في الواقع & quotstar & quot) هو حوالي 75 ضعف كتلة كوكب المشتري. يمثل نبتون حوالي 5٪ من كتلة كوكب المشتري ، لذلك نحن & # x27d نزيد كوكب المشتري من 1 & quot؛ كتلة المشتري & quot؛ إلى 1.05 & quot؛ من كتلة المشتري & quot؛ - ما زلنا أقل بكثير مما نحتاج إليه.

اه شكرا لتوضيح هذا. لذا يمكننا الوصول إلى الاندماج النووي تمامًا ، فهل يمكننا الحصول على عرض طويل للألعاب النارية ، مدته أطول بكثير من تأثير ضريبة صانع الأحذية المقدمة؟

ما هي الكتلة اللازمة لتحقيق قزم بني؟ هل لا يزال هذا نجمًا من الناحية الفنية على الرغم من أنه لا يمكنه تحقيق اندماج مستمر؟ ما هي الكتلة اللازمة لتكون قزم بني؟

هل هذه هي الكتلة اللازمة لبدء الاندماج أم للحفاظ عليه؟

ولكن إذا كانت الكواكب العملاقة تطير عبر مسارات مدارية وتصطدم ببعضها البعض ، فلدينا أشياء أكبر بكثير تقلق بشأنها مما إذا كان نجمًا سيولد أم لا.

وصف كوكب المشتري بالنجم الفاشل غبي جدًا. كوكب المشتري أقرب إلى نيزك دقيق من نجم من حيث الكتلة. كما قال أستروكيوي ، ستحتاج إلى ضرب 75 من كوكب المشتري معًا للحصول على فرصة لتحقيق كتلة كافية لبدء الاندماج النووي في جوهره ، وبالتالي تكوين نجم. الإجابة على سؤالك - لا ، لن يكون كافياً.


لقد سمعت أن الناس يطلقون على كوكب المشتري & quot؛ نجمة فاشلة & quot؛ والتي لم تكبر بما يكفي للتألق. هل هذا يجعل شمسنا نوعًا من النجوم المزدوجة؟ ولماذا لم يصبح المشتري نجما حقيقيا؟

"يعتقد جميع العلماء تقريبًا الذين يدرسون تكوين الكواكب أن كوكب المشتري قد تشكل بطريقة مختلفة تمامًا عن تشكل النجوم ، لذا فإن وصف كوكب المشتري بأنه" نجم فاشل "أمر مضلل ، حيث تتشكل النجوم مباشرة من انهيار السحب الكثيفة من الغاز والغبار بين النجوم. بسبب الدوران ، تشكل هذه الغيوم أقراصًا مسطحة تحيط بالنجوم المركزية النامية ، وبعد أن يصل النجم تقريبًا إلى كتلته النهائية ، عن طريق تراكم الغاز من القرص ، فإن المادة المتبقية في القرص تكون حرة في تكوين الكواكب.

"يُعتقد عمومًا أن كوكب المشتري قد تشكل في عملية من خطوتين. أولاً ، تشكل سرب كبير من الجليد والصخور" الكواكب الصغيرة ". اصطدمت هذه الأجسام بحجم المذنب وتراكمت في أجنة كوكبية أكبر من أي وقت مضى. بمجرد أن أصبح الجنين ضخمة مثل عشرة كواكب ، أصبحت جاذبيتها الذاتية قوية بما يكفي لسحب الغاز مباشرة من القرص. خلال هذه الخطوة الثانية ، اكتسب المشتري البدائي معظم كتلته الحالية (إجمالي كتلة الأرض 318 مرة). بعد ذلك ، تمت إزالة غاز القرص بواسطة الرياح الشمسية الشديدة المبكرة ، قبل أن ينمو زحل إلى حجم مماثل. "

يشرح بوس كذلك أن الأقزام البنية قد تبدو مثل الكواكب لكنها تتشكل مثل النجوم - أي أنها تنهار مباشرة من سحابة غازية ، بدلاً من أن تتراكم في القرص المحيط بالنجم. تفتقر الأقزام البنية إلى الكتلة الكافية للتألق ، لذا يمكن وصفها بأنها "نجوم فاشلة".

يتوسع أليكس رودولف من قسم الفيزياء في كلية هارفي مود في هذه النقطة المهمة:

"يُطلق على كوكب المشتري اسم النجم الفاشل لأنه مصنوع من نفس العناصر (الهيدروجين والهيليوم) مثل الشمس ، ولكنه ليس ضخمًا بما يكفي ليكون له الضغط الداخلي ودرجة الحرارة اللازمتان لإحداث اندماج الهيدروجين في الهيليوم ، مصدر الطاقة التي تمد الشمس ومعظم النجوم الأخرى.

"ومع ذلك ، فإن كوكب المشتري يمتلك حوالي 0.1 بالمائة فقط من كتلة الشمس ، وبما أنه ليس نجمًا بالتأكيد ، فلا يمكننا حقًا تسمية النظام الشمسي بالنجم المزدوج. ومن المثير للاهتمام ، مع ذلك ، أن نلاحظ أن أكثر من نصف جميع النجوم في السماء هي جزء من نظام نجمي ثنائي أو ثلاثي أو أعلى (الثنائيات هي الأكثر شيوعًا) ، لذا فإن الشمس غير عادية في كونها منعزلة.

"بالنسبة إلى سبب فشل كوكب المشتري في أن يصبح نجمًا - ربما كان له علاقة بحادث استيلاء الشمس على معظم الكتلة في وقت مبكر من تكوين النظام الشمسي ، بينما في الأنظمة الأخرى كانت الكتلة موزعة بشكل أكثر إنصافًا في النجم الثنائي على سبيل المثال ، فإن كتل النجوم عادة ما تكون متساوية تقريبًا.تشكل النجوم هو موضوع ساخن للبحث الحالي ، حيث يحاول علماء الفلك فهم التفاصيل التي لا تزال غامضة لعملية الولادة.


شاهد الفيديو: هل تحول كوكب المشتري الي نجم (أغسطس 2022).