قمر خارج المجموعة الشمسية (extrasolar moon) (Exomoon) هو قمر طبيعي يدور حول كوكب خارج المجموعة الشمسية أو أي جرم فلكي آخر غير نجمي خارج المجموعة الشمسية.[1]
يستدل على وجود أقمار خارج المجموعة الشمسية من خلال الدراسة التجريبية للأقمار الطبيعية في النظام الشمسي وأنه من المرجح أن تكون عناصر مشتركة في أنظمة الكواكب الخارجية. وغالبية الكواكب الخارجية التي تم اكتشافها هي كواكب عملاقة. وفي النظام الشمسي، الكواكب العملاقة لديها مجموعات كبيرة من الأقمار الطبيعية (انظر أقمار المشتري، أقمار زحل، أقمار أورانوس وأقمار نبتون). ولذلك، فمن المعقول أن نفترض أن الأقمار خارج المجموعة الشمسية شائعة على قدم المساواة.على الرغم من أن أكتشاف قمر خارج المجموعة الشمسية صعب باستخدام التقنيات الحالية[2]
على الرغم من صعوبة اكتشاف أقمار خارج المجموعة الشمسية والتأكد منها باستخدام التقنيات الحالية، إلّا أنّ مهماتٍ مثل كبلر رصدت عددًا من المرشحين، قد يكون بعض منها مواطن لحياة خارج كوكب الأرض، وربما يكون واحدٌ منها كوكبٌ شاردٌ. لا يوجد حتى يومنا هذا اكتشافات مُثبتة لأقمار خارج المجموعة الشمسية. بالرغم من هذا، أعلن فلكيون في سبتمبر عام 2019 عن رصد خفوتاتٍ لنجم تابي ربما يكون سببها شظايا ناتجة عن حطام قمر شارد خارج المجموعة الشمسية. [3][4][5]
تعريف الأقمار التي تدور حول أقزام بنية
على الرغم من التعريف التقليدي الذي يشير إلى أنّ الأقمار تدور حول الكوكب، إلّا أنّ اكتشاف أقمار بحجم الكواكب تدور حول أقزام بنية سبب التباسًا في عملية التمييز بين الكواكب والأقمار، بسبب الكتلة المنخفضة لمثل هذه النجوم الفاشلة (المقصود الأقزام البنية). ولحل هذا الالتباس، أعلن الاتحاد الفلكي الدولي أنّ «الكواكب هي الأجسام ذات الكُتل الحقيقية دون الكتلة الحدية اللازمة للاندماج النووي الحراري للديوتيريوم، والتي تدور حول النجوم أو البقايا النجمية».[6]
الخصائص
من المحتمل أن تختلف خصائص أي قمر خارج المجموعة الشمسية، كما هو الحال في أقمار النظام الشمسي. بالنسبة للكواكب العملاقة خارج المجموعة الشمسية التي تدور في النطاق النجمي الصالح للحياة، هنالك احتمال وجود أقمار بحجم الكواكب الأرضية (الصخرية) قد تمتلك القدرة على دعم الحياة.[7][8]
أعلن فلكيون في أغسطس عام 2019 عن وجود قمر خارج المجموعة الشمسية في النظام الكوكبي الخارجي دبليو إيه إس بّي-49بي، قد يكون نشطًا بركانيًا.[9]
الميل المداري
بالنسبة للأقمار الناتجة عن عمليات تصادم والتي تدور حول كواكب أرضية غير بعيدة جدًا عن نجمها، فبالإضافة إلى وجود مسافة كبيرة بين القمر والكوكب، فمن المُتوقَّع أنّ المستويات المدارية لهذه الأقمار تتجه لتكون محاذية لمدار الكوكب حول النجم بسبب التقييدات المدية للنجم، لكن ربما يميل مدار القمر إن كانت المسافة بينه وبين كوكبه المضيف صغيرة. بالنسبة للعمالقة الغازية، تتجه مدارات أقمارها لتكون بمحاذاة خط استواء العملاق الغازي، لأنّ هذه الٌأقمار تتشكل في أقراص كوكبية محيطية.[10]
قِلّة الأقمار حول الكواكب القريبة من نجومها
تميل الكواكب القريبة من نجومها والتي تدور حولها بمدارات دائرية إلى تخفيف سرعة دورانها، وتصبح مقيدة مديًا. كلما تباطئ دوران الكوكب حول محوره، يزداد نصف قطر المدار المتزامن حول الكوكب. بالنسبة للكواكب المقيدة مديًا إلى نجومها، تقع المسافة التي يجب أن يبتعدها القمر عن الكوكب ليصبح في مدار متزامن حوله خارج نطاق هيل الخاص بالكوكب. نطاق هيل الخاص بالكوكب هو المنطقة التي تتغلب فيها جاذبيته على جاذبية النجم، بحيث يستطيع الكوكب الاحتفاظ بأقماره. تدور الأقمار الواقعة ضمن نصف قطر المدار المتزامن للكوكب حوله. لذلك إن كان المدار المتزامن خارج نطاق هيل، ستدور كل الأقمار حول الكوكب. إن لم يكن المدار المتزامن خاضعًا لمعضلة الأجسام الثلاثة، تستطيع الأقمار غير الواقعة ضمن نصف القطر هذا مغادرة المدار قبل أن تصل إلى مرحلة المدار المتزامن.[10]
قُدّمت دراسة حول الهجرة الناتجة عن المد والجزر تفسيرًا ملائمًا لقلة الأقمار خارج المجموعة الشمسية. وأظهرت أنّ التطور الفيزيائي للكواكب المضيفة (على سبيل المثال، البنية الداخلية، والحجم) يلعب دورًا رئيسيًا في مصيرها النهائي: يمكن أن تصبح المدارات المتزامنة حالات سريعة الزوال، وتميل الأقمار إلى البقاء في محاور شبه رئيسية شبه مقاربة، أو حتى أن تُطرد من النظام، حيث يمكن أن تظهر تأثيرات أخرى. سيكون لهذا بدوره تأثيرًا كبيرًا على اكتشاف الأقمار خارج المجموعة الشمسية.[11]
قائمة
هذة قائمة للإقمار محتملة خارج المجموعة الشمسية .
| نجم الكوكب المضيف | تسمية الكوكب /او النظام | كتلة الكوكب (Mj) | نصف المحور الرئيسي (AU) | نصف المحور الرئيسي للقمر الخارجي (AU) | كتلة القمر (Me) | ملاحظات |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1SWASP J140747.93-394542.6 | 1SWASP J140747.93-394542.6[12] | 14–26 | 2.2–5.6 | 0.40 | <0.8 | قمر خارج المجموعة الشمسية محتمل يقع في فجوة حلقية كبيرة حول J1407b |
| 1SWASP J140747.93-394542.6 | 1SWASP J140747.93-394542.6[12] | 14–26 | 2.2–5.6 | 0.24 | <0.3 | قمر خارج المجموعة الشمسية محتمل يقع في فجوة حلقية صعيرة حول J1407b |
| 1SWASP J140747.93-394542.6 | 1SWASP J140747.93-394542.6[12] | 14–26 | 2.2–5.6 | 0.25 | <0.3 | قمر خارج المجموعة الشمسية محتمل يقع في فجوة حلقية صعيرة حول J1407b |
| واسب-12 (نجم) | واسب-12بي[13] | 1.35–1.43 | 0.0221–0.0237 | ? | 0.57–6.4 | وجد من خلال دراسة الزيادات الدورية وإنخفاض في الضوء القادم من WASP-12b |
| كوكب مارق | MOA-2011-BLG-262[14] | <189 | N/A | ? | 8–46 | وجد بواسطة عدسة الجاذبية. ومع ذلك فإنه من غير المعروف إذا كان النظام هو كوكب نبتوني منخفض الكتلة يدور حول كوكب مارق، أو كوكب مشتري منخفض الكتلة يدور حول قزم أحمر منخفض الكتلة. |
مصادر
- Woo, Marcus (27 January 2015). "Why We're Looking for Alien Life on Moons, Not Just Planets". مجلة وايرد. مؤرشف من الأصل في 6 نوفمبر 2018.
- Kipping D. M. (2009). "Transit timing effects due to an exomoon". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 392 (3): 181–189. arXiv:. Bibcode:2009MNRAS.392..181K. doi:10.1111/j.1365-2966.2008.13999.x.
- جامعة كولومبيا (16 September 2019). "New observations help explain the dimming of Tabby's Star". فيز. مؤرشف من الأصل في 23 ديسمبر 201919 سبتمبر 2019.
- Martinez, Miquel; Stone, Nicholas C.; Metzger, Brian D. (5 September 2019). "Orphaned Exomoons: Tidal Detachment and Evaporation Following an Exoplanet-Star Collision". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. doi:10.1093/mnras/stz2464. مؤرشف من الأصل في 14 مارس 202019 سبتمبر 2019.
- Carlson, Erika K. (18 September 2019). "Shredded exomoon may explain weird behavior of Tabby's Star - Tabby's star may have kidnapped an icy "exomoon" from its parent planet and brought it close in, where the world evaporated, creating dust and debris". مجلة الفلك. مؤرشف من الأصل في 7 ديسمبر 201919 سبتمبر 2019.
- "Position statement on the definition of a planet by the International Astronomical Union". الاتحاد الفلكي الدولي11 نوفمبر 2008.
- Canup, R.; Ward, W. (2006). "A common mass scaling relation for satellite systems of gaseous planets". نيتشر. 441 (7095): 834–839. Bibcode:2006Natur.441..834C. doi:10.1038/nature04860. PMID 16778883.
- Exomoons: on the hunt for distant worlds. Mary Halton, BBC News. 5 July 2018. نسخة محفوظة 4 مايو 2019 على موقع واي باك مشين.
- جامعة برن (29 August 2019). "Hints of a volcanically active exomoon". الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم. مؤرشف من الأصل في 30 أغسطس 201929 أغسطس 2019.
- Moon formation and orbital evolution in extrasolar planetary systems-A literature review - تصفح: نسخة محفوظة 14 March 2014 على موقع واي باك مشين., K Lewis – EPJ Web of Conferences, 2011 – epj-conferences.org
- Alvarado-Montes J. A.; Zuluaga J.; Sucerquia M. (2017). "The effect of close-in giant planets' evolution on tidal-induced migration of exomoons". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 471 (3): 3019–3027. arXiv:. Bibcode:2017MNRAS.471.3019A. doi:10.1093/mnras/stx1745.
- "1SWASP J1407 b". Extrasolar Planets Encyclopaedia. exoplanet.eu. مؤرشف من الأصل في 28 أبريل 201901 فبراير 2015.
- "WASP-12 b". Extrasolar Planets Encyclopaedia. exoplanet.eu. مؤرشف من الأصل في 2 أكتوبر 201801 فبراير 2015.
- "MOA-2011-BLG-262". Extrasolar Planets Encyclopaedia. exoplanet.eu. مؤرشف من الأصل في 12 فبراير 201801 فبراير 2015.