عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.
أقراص الكواكب الأولية التي تراها ALMA كجزء من مشروع ARKS. | الائتمان: سيباستيان مارينو، سورتشا ماك مانامون، تعاون ARKS
عندما غنت فرقة Undertones حول “Teenage Kicks”، كان من الممكن أن يكونوا يشيرون عن غير قصد إلى فترات “المراهقة” الفوضوية والعنيفة للأنظمة الكوكبية التي تتشكل عن طريق الاصطدامات بين الأجسام ذات الأحجام المختلفة، مثل التأثير على الأرض بواسطة جسم ضخم خلق القمر.
الآن، باستخدام أكبر مشروع تلسكوب راديوي في العالم، مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية/تحت المليمترية (ألما) ، التقط علماء الفلك لقطات تمثل “سنوات المراهقة” الفوضوية للكواكب التي تتشكل حول النجوم الوليدة.
هذا الاختراق، الذي تم تحقيقه كجزء من مسح البنى التحتية لحزام exoKuiper (ARKS) الذي تجريه ALMA، لا يمكن أن يساعد العلماء على فهم أفضل للعمليات التي تدفع تطور الأنظمة الكوكبية فحسب، بل يمكن أن يساعدنا أيضًا على فهم فترة مضطربة من حياتنا بشكل أفضل. النظام الشمسيتاريخها الذي ظل حتى الآن يكتنفه الغموض.
وقالت ميريديث هيوز، القائدة المشاركة للفريق من جامعة ويسليان بولاية كونيتيكت: “لقد رأينا في كثير من الأحيان” صورًا صغيرة ” للكواكب تتشكل، ولكن حتى الآن، كانت “سنوات المراهقة” هي الحلقة المفقودة”. قال في بيان. “يمنحنا هذا المشروع عدسة جديدة لتفسير الحفر الموجودة على القمر، وديناميكيات حزام كويبر، ونمو الكواكب الكبيرة والصغيرة. إنه مثل إضافة الصفحات المفقودة إلى ألبوم عائلة النظام الشمسي.”
ركلات في سن المراهقة
استخدم هيوز وزملاؤه 66 تلسكوبًا راديويًا موجودًا في منطقة صحراء أتاكاما شمال تشيلي، والتي تتألف منها ALMA، لمراقبة 24 قرصًا من الحطام الغباري حول النجوم الوليدة، وهي المخلفات التي تبقى بعد تشكل الكواكب.
وقال توماس هينينج عضو فريق ARKS من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك (MPIA): “تمثل أقراص الحطام المرحلة التي يهيمن عليها الاصطدام في عملية تكوين الكوكب”. “مع ALMA، نحن قادرون على توصيف هياكل القرص التي تشير إلى وجود الكواكب. وبالتوازي، مع التصوير المباشر ودراسات السرعة الشعاعية، نحن نبحث عن الكواكب الشابة في هذه الأنظمة.”
يمكن رؤية الأدلة على هذه الفترة من تاريخ النظام الشمسي في الحلقة الجليدية للمذنبات خارج مدار الكوكب. نبتون المعروف باسم حزام كويبر. تم إنشاء هذه الأجسام من خلال الاصطدامات الهائلة والهجرات الكوكبية التي حدثت حول الشمس منذ مليارات السنين، في نفس الوقت تقريبًا الذي كان يتشكل فيه قمر الأرض.
من السهل إلى حد ما الحصول على صور الكوكب الصغير لأن الأقراص الغنية بالغاز التي تتشكل فيها، أقراص الكواكب الأولية، مشرقة. إن أقراص الحطام، مثل القرص الـ 24 الذي رصدته ALMA، أكثر خفوتًا بآلاف المرات، ولهذا السبب ثبت أنها بعيدة المنال لسنوات عديدة.
قامت ALMA بجمع انبعاثات الطول الموجي الراديوي من جزيئات الغبار والجزيئات الأخرى الموجودة في هذه الأقراص لبناء صورة لبنيتها المعقدة، والكشف عن حلقات متعددة، وهالات خارجية واسعة وناعمة، وأقواس وكتل غير متوقعة.
وقال سيباستيان مارينو، عضو فريق ARKS والباحث في جامعة إكستر: “إننا نشهد تنوعًا حقيقيًا – ليس فقط حلقات بسيطة، ولكن أحزمة متعددة الحلقات، وهالات، وعدم تناسق قوي، تكشف عن فصل ديناميكي وعنيف في تاريخ الكواكب”.
المفتاح لهذا المستوى من التفاصيل هو حقيقة أن ALMA وتقنية قياس التداخل الراديوي الخاصة بها، من خلال هوائياتها الـ 66، توفر رؤية أوسع من أي تلسكوب واحد. وقد أكد هذا أن مرحلة المراهقة للأنظمة الكوكبية هي فترة اضطراب كبير.
وأضاف لوكا ماترا، عضو الفريق من كلية ترينيتي في دبلن بأيرلندا: “تسجل هذه الأقراص الفترة التي كانت فيها مدارات الكواكب تتدافع وكانت التأثيرات الضخمة، مثل تلك التي شكلت قمر الأرض، تشكل أنظمة شمسية شابة”.
نُشر بحث الفريق يوم الثلاثاء (20 يناير) في المجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.