لاحظ تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) أدلة تشير إلى اصطدام الكويكبات في نظام نجمي مجاور. وتعادل كتلة الغبار الناتج عن الاصطدام نحو 100 ألف مرة كتلة الكويكب الذي قتل الديناصورات.
وشوهدت الكويكبات وهي تتحطم معًا في بيتا بيكتوريس، وهو نظام نجمي يقع على بعد حوالي 63.4 سنة ضوئية من النظام الشمسي. هذا النظام النجمي معروف بشبابه النسبي؛ يبلغ عمره حوالي 20 إلى 25 مليون سنة، مما يجعله طفلًا سماويًا مقارنة بنظامنا الشمسي البالغ من العمر 4.6 مليار سنة. حقيقة أن بيتا بيكتوريس لا تزال في خضم تكوين الكوكب المبكر تعني أن رصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي للكويكبات المتصادمة داخل هذا النظام النجمي يمكن أن يسلط الضوء على العمليات المتطايرة التي شكلت أحياء مثل النظام الشمسي في مهدها.
متعلق ب: تلسكوب جيمس ويب الفضائي يرصد أبعد مجرة على الإطلاق (صورة)
“بيتا بيكتوريس في عمر لا يزال فيه تكوين الكواكب في منطقة الكواكب الأرضية مستمرًا من خلال اصطدامات الكويكبات العملاقة، لذا فإن ما يمكن أن نراه هنا هو في الأساس كيف تتشكل الكواكب الصخرية والأجسام الأخرى في الوقت الفعلي،” قائدة الفريق كريستين تشين. وقال عالم الفلك بجامعة جونز هوبكنز في بيان.
كيف رأى تلسكوب جيمس ويب الفضائي التغييرات حول بيتا بيكتوريس
على الرغم من أنهما قريبان نسبيًا، إلا أن المسافة بين النظام الشمسي وبيتا بيكتوريس كبيرة بما يكفي لجعل اكتشاف الكويكبات المتصادمة مباشرة في الأخير أمرًا صعبًا للغاية. وبعيدًا عن المسافة، في الواقع، ستحتاج إلى الاصطدام وسط طارة الغاز والغبار المغبرة حول نجم بيتا بيكتوريس الشاب، والذي يسمى “القرص الكوكبي الأولي”.
لإجراء هذا الاكتشاف، قارن تشين وزملاؤه البيانات الجديدة من تلسكوب جيمس ويب الفضائي مع الملاحظات التي جمعها تلسكوب سبيتزر الفضائي بين عامي 2004 و2005. وقد كشف هذا عن تغيرات كبيرة في بصمات الطاقة لحبيبات الغبار حول بيتا بيكتوريس، مع التركيز بشكل خاص على الحرارة المنبعثة من الغبار. المعادن الموجودة عادة حول النجوم الشابة وكذلك على الأرض. يطلق عليهم “السيليكات البلورية”.
أتاحت القياسات التفصيلية التي أجراها تلسكوب جيمس ويب الفضائي للفريق البحث عن جزيئات الغبار في منطقة بيتا بيكتوريس التي بحثها سبيتزر سابقًا. ولم يعثروا على أي أثر للجسيمات التي شاهدها سبيتزر قبل عقدين من الزمن. وهذا يعني أن الاصطدام الكارثي بين الكويكبات أو الأجسام الأخرى حول بيتا بيكتوريس قد حدث منذ حوالي 20 عامًا أو نحو ذلك. وكان من شأن مثل هذا التحطيم أن يسحق هذه الجثث، ويحولها إلى وابل من الجزيئات الدقيقة مثل السكر البودرة.
وقال تشين: “نعتقد أن كل هذا الغبار هو ما رأيناه في البداية في بيانات سبيتزر من عامي 2004 و2005”. “مع بيانات JWST الجديدة، فإن أفضل تفسير لدينا هو أننا، في الواقع، شهدنا آثار حدث كارثي نادر بين أجسام كبيرة بحجم الكويكبات، مما يمثل تغييرًا كاملاً في فهمنا لهذا النظام النجمي.”
لا يوجد غبار اصطدام الكويكبات في صور تلسكوب جيمس ويب الفضائي لأن الإشعاع الصادر عن النجم بيتا بيكتوريس قام منذ ذلك الحين بتشتيت أي من هذه الجسيمات. وتمثل الانبعاثات التي شاهدها سبيتزر قبل 20 عاما بداية هذه العملية، عندما تم تسخين الغبار بواسطة الإشعاع النجمي وانبعاث الطاقة الحرارية. أدى الابتعاد عن النجم المركزي أيضًا إلى تبريد الغبار، مما يعني أن انبعاثه الحراري لم يعد يحدث.
كان من المفترض سابقًا أن ملاحظات سبيتزر للمنطقة هي نتيجة للأجسام الصغيرة حول بيتا بيكتوريس التي تطحن الغبار وتتجدد بشكل مطرد بمرور الوقت. ومع ذلك، تشير بيانات تلسكوب جيمس ويب الفضائي إلى أن هذا الغبار في الواقع لا يتجدد عندما يطرده النجم المركزي.
إن القرب النسبي لـ Beta Pictoris، المعروف باستضافة اثنين من الكواكب الخارجية الشابة، وشبابه جعل هذا النظام الكوكبي هدفًا رئيسيًا لعلماء الفلك الذين يحاولون فهم العمليات التي تحكم تكوين الكواكب.
“السؤال الذي نحاول وضعه في سياقه هو ما إذا كانت عملية تكوين الكواكب الأرضية والعملاقة برمتها شائعة أم نادرة، والسؤال الأكثر أهمية: هل الأنظمة الكوكبية مثل النظام الشمسي نادرة إلى هذه الدرجة؟” وقال عضو الفريق كادين ورثين، طالب الدكتوراه في الفيزياء الفلكية بجامعة جونز هوبكنز، في البيان. “نحن نحاول بشكل أساسي أن نفهم مدى غرابتنا أو متوسطنا.”
قصص ذات الصلة:
— اكتشف العلماء كوكبًا فضائيًا ثانيًا يدور حول النجم بيتا بيكتوريس — وهو ضخم
– تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) – دليل كامل
– كوكب خارجي بحجم المشتري يتشكل حول نجم صغير. علماء الفلك ليسوا متأكدين من كيفية ذلك
يسلط هذا البحث الجديد الضوء على قدرة تلسكوب جيمس ويب الفضائي على التحقيق في تعقيدات أنظمة الكواكب والكواكب خارج المجموعة الشمسية، أو “الكواكب الخارجية”. يمكن أن يساعد التلسكوب الفضائي الذي تبلغ تكلفته 10 مليارات دولار في تفسير سبب تشكل أنظمة الكواكب في بعض الأحيان مثل النظام الشمسي، وفي أحيان أخرى، تتبنى أشكالًا مختلفة.
يمكن أن يساعد تلسكوب جيمس ويب الفضائي أيضًا علماء الفلك على اكتشاف كيفية تأثير الاضطرابات المبكرة حول النجوم على الغلاف الجوي ومحتوى الماء والجوانب الرئيسية الأخرى لقابلية السكن على كواكبهم.
وقال شيشرون لو، عضو الفريق، وهو طالب دكتوراه سابق في جامعة جونز هوبكنز في الفيزياء الفلكية، في البيان: “معظم اكتشافات تلسكوب جيمس ويب الفضائي تأتي من أشياء اكتشفها التلسكوب مباشرة”. “في هذه الحالة، القصة مختلفة بعض الشيء لأن نتائجنا تأتي مما لم يراه تلسكوب جيمس ويب الفضائي.”
قدم الفريق استياءه يوم الاثنين (10 يونيو) في الاجتماع 244 للجمعية الفلكية الأمريكية في ماديسون بولاية ويسكونسن.