بقلم ويل دنهام
واشنطن (رويترز) – النجوم في حجم شمسنا ليست الأكثر شيوعا في مجرة درب التبانة. النجوم الأصغر حجمًا هي الأكثر شيوعًا، وهي تلك التي تستضيف الكواكب الأكثر صخرية في المجرة، وهو النوع الذي يركز عليه العلماء أثناء بحثهم عن عوالم قادرة على إيواء الحياة.
يقدم بحث جديد نظرة ثاقبة حول كيفية تشكل الكواكب حول هذه النجوم الصغيرة، والتي تسمى النجوم ذات الكتلة المنخفضة جدًا (VLMS)، مما يوضح كيف تختلف كيمياء الأقراص المكونة للكواكب من الغاز والغبار المحيطة بها اختلافًا كبيرًا عن هذه الأقراص المرصودة حول النجوم مثل الشمس. .
قام تلسكوب جيمس ويب الفضائي بجمع بيانات عن قرص مكون من الكواكب الأولية حول نجم حديث الولادة يسمى ISO-ChaI 147. تبلغ كتلته حوالي 11% من كتلة الشمس، وقطره حوالي 43% منها، ولمعانه حوالي 2 %.
يقع ISO-ChaI 147 على بعد حوالي 625 سنة ضوئية من الأرض. السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء خلال عام، وهي 5.9 تريليون ميل (9.5 تريليون كيلومتر).
أظهرت ملاحظات ويب أن الغاز الموجود في القرص الكوكبي الأولي لهذا النجم – وهو مكونات الكواكب المستقبلية – غني بالكربون مع عدم وجود دليل على وجود بخار الماء، على عكس الغاز الغني بالأكسجين وبخار الماء الوفير في مثل هذه الأقراص حول النجوم حديثة الولادة الشبيهة بالشمس.
هل يمكن أن يؤثر هذا الاختلاف على قابلية الكواكب الصخرية التي تتشكل حول هذه النجوم الصغيرة للسكن في المستقبل؟
وقال عالم الفيزياء الفلكية أديتيا أرابهافي من جامعة جرونينجن في هولندا، المؤلف الرئيسي للدراسة التي نشرت يوم الخميس في دورية “إن الكوكب يتطلب بشكل أساسي، من بين أمور أخرى، أن يكون الماء في حالة سائلة وأن يكون له غلاف جوي مناسب ليكون صالحًا للحياة”. مجلة العلوم.
وقال أرابهافي: “على الرغم من أننا يمكن أن نتوقع أن البيئة المختلفة لأقراص VLMS سيكون لها تأثير قوي على تكوين الكواكب وبالتالي قابليتها للسكن، فمن الصعب التنبؤ بما إذا كان هذا يجعلها أقل احتمالا لأن تكون صالحة للسكن”.
تتشكل النجوم عندما تنهار كتل كثيفة من الغاز والغبار بين النجوم تحت تأثير جاذبيتها. وبمجرد ظهور نجم في مركز مثل هذه السحابة، تشكل المواد المتبقية قرصًا دوارًا حوله يغذي نمو النجوم وغالبًا ما يؤدي إلى ظهور الكواكب.
تحتوي الأقراص المحيطة بالنجوم الناشئة بحجم الشمس على مواد أكثر بكثير من تلك الموجودة حول النجوم الأصغر، مما يجعل هذه النجوم الأكبر حجمًا أكثر عرضة لتكوين كواكب غازية عملاقة حولها، مثل الشمس مع كوكب المشتري وزحل.
وقال عالم الفيزياء الفلكية والمؤلف المشارك في الدراسة توماس هينينج من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك في ألمانيا عن النجوم ذات الكتلة المنخفضة للغاية: “إنها النجوم الأكثر شيوعًا في درب التبانة”.
“هذه الأجسام هي الأهداف حاليًا في البحث عن الكواكب الصخرية لأنه من الأسهل العثور عليها حول مثل هذه النجوم. بالإضافة إلى ذلك، فإن كتل الأقراص المكونة للكواكب بشكل عام أصغر من أن تشكل كواكب عملاقة، ولكنها كبيرة بما يكفي لتكوين كواكب صخرية”. “الكواكب” ، قال هينينج.
لقد حدد العلماء بالفعل كواكب صخرية تدور حول نجوم ذات كتلة منخفضة للغاية، بما في ذلك بعض الكواكب الموجودة في “المنطقة الصالحة للحياة” – وهي مسافة مدارية من نجم حيث قد يواجه الكوكب ظروفًا مناسبة للحياة.
وقال هينينج: “أتوقع أن تظل الكواكب صالحة للحياة إذا كانت موجودة في المنطقة التي يمكن أن يتواجد فيها الماء السائل”.
لا يزال ISO-ChaI 147 في مراحله الأولى، وقد يصبح في النهاية نوعًا من النجوم ذات الكتلة المنخفضة جدًا والتي تسمى القزم الأحمر. يبلغ قطر النجم حوالي أربع مرات أكبر من قطر المشتري. قطر شمسنا أكبر بحوالي 10 مرات من قطر المشتري.
رصد ويب، الذي بدأ العمل في عام 2022، أيضًا الإيثان في القرص الكوكبي الأولي لـ ISO-ChaI 147 – وهي المرة الأولى التي يتم اكتشافه فيها خارج نظامنا الشمسي – وغازات أخرى غنية بالكربون لم يسبق لها مثيل في مثل هذا القرص.
وقال عربهافي: “من المؤكد أن ويب يساعدنا من خلال توفير بيانات لا تقدر بثمن لم تكن ممكنة من قبل”. “على الرغم من أن الدراسات السابقة التي أجراها تلسكوب سبيتزر الفضائي (المتقاعد الآن) أشارت إلى أن هذه الأقراص المكونة للكواكب حول VLMS تختلف عن الأقراص حول النجوم الشبيهة بالشمس، إلا أنه لم يكن معروفًا أن هذه المصادر لا تختلف قليلاً فحسب، بل لا تشبه أي شمس مرصودة”. – مثل النجم حتى الآن من حيث التركيب الغازي.”
(تقرير بواسطة ويل دنهام، تحرير دانيال واليس)