بقلم ويل دنهام
واشنطن (رويترز) – رصد علماء فلك كوكبا حديث الولادة يدور حول نجم شاب واستغرق تكوينه ثلاثة ملايين سنة فقط، وهو أمر سريع للغاية من الناحية الكونية، في اكتشاف يتحدى الفهم الحالي لسرعة تكوين الكواكب.
يعد هذا العالم الوليد، الذي تقدر كتلته بحوالي 10 إلى 20 مرة كتلة الأرض، واحدًا من أحدث الكواكب خارج نظامنا الشمسي – التي تسمى الكواكب الخارجية – التي تم اكتشافها على الإطلاق. وهو يتواجد بجانب بقايا قرص الغاز الكثيف والغبار الذي يدور حول النجم المضيف – والذي يسمى القرص الكوكبي الأولي – والذي وفر المكونات اللازمة لتكوين الكوكب.
ومن المتوقع أن يصبح النجم الذي يدور حوله من النوع النجمي الذي يسمى القزم البرتقالي، وهو أقل حرارة وأقل كتلة من شمسنا. تبلغ كتلة النجم حوالي 70% من كتلة الشمس، وهو نصف سطوعه تقريبًا. وهي تقع في مجرتنا درب التبانة على بعد حوالي 520 سنة ضوئية من الأرض. السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة، وهي 5.9 تريليون ميل (9.5 تريليون كيلومتر).
وقال ماديسون باربر، وهو طالب دراسات عليا في قسم الفيزياء والفلك في الجامعة: “يؤكد هذا الاكتشاف أن الكواكب يمكن أن تكون في شكل متماسك خلال 3 ملايين سنة، وهو أمر لم يكن واضحا في السابق حيث استغرق تكوين الأرض ما بين 10 إلى 20 مليون سنة”. من ولاية كارولينا الشمالية في تشابل هيل والمؤلف الرئيسي للدراسة التي نشرت هذا الأسبوع في مجلة الطبيعة.
وأضاف أندرو مان، عالم الفيزياء الفلكية بجامعة نورث كارولينا والمؤلف المشارك في الدراسة: “لا نعرف حقًا المدة التي تستغرقها الكواكب لتتشكل”. “نحن نعلم أن الكواكب العملاقة يجب أن تتشكل بشكل أسرع من تبدد قرصها لأنها تحتاج إلى الكثير من الغاز من القرص. لكن الأقراص تستغرق من 5 إلى 10 ملايين سنة لتتبدد. فهل تتشكل الكواكب في مليون سنة؟ 5؟ 10؟”
ويطلق على الكوكب اسم IRAS 04125+2902 b وTIDYE-1b، ويدور حول نجمه كل 8.8 أيام على مسافة حوالي خمس المسافة التي تفصل كوكب عطارد عن الشمس، وهو أعمق كوكب في نظامنا الشمسي. وتقع كتلته بين كتلة الأرض، أكبر الكواكب الصخرية في نظامنا الشمسي، ونبتون، أصغر الكواكب الغازية. وهو أقل كثافة من الأرض ويبلغ قطره حوالي 11 مرة. تركيبه الكيميائي غير معروف.
ويشتبه الباحثون في أن الكوكب تشكل بعيدًا عن نجمه ثم هاجر إلى الداخل.
وقال باربر: “إن تكوين كواكب كبيرة قريبة من النجم أمر صعب لأن القرص الكوكبي الأولي يتبدد بعيدًا عن أقرب نجم إلى النجم بشكل أسرع، مما يعني أنه لا توجد مادة كافية لتشكيل كوكب كبير يقترب بهذه السرعة”.
ورصده الباحثون باستخدام ما يسمى بطريقة “العبور”، حيث رصدوا تراجعا في سطوع النجم المضيف عندما يمر الكوكب أمامه، من منظور المشاهد على الأرض. تم اكتشافه بواسطة القمر الصناعي لمسح الكواكب الخارجية العابرة التابع لناسا، أو التلسكوب الفضائي TESS.
وقال باربر: “هذا هو أصغر كوكب عابر معروف. وهو على قدم المساواة مع أصغر الكواكب المعروفة”.
في بعض الأحيان، يتم تصوير الكواكب الخارجية التي لم يتم اكتشافها باستخدام هذه الطريقة مباشرةً باستخدام التلسكوبات. لكن هذه الكواكب عادةً ما تكون ضخمة، إذ إنها أكبر بحوالي 10 مرات من كوكب المشتري، أكبر كواكب نظامنا الشمسي.
تتشكل النجوم والكواكب من سحب الغاز والغبار الموجودة بين النجوم.
“لتشكيل نظام كوكبي نجمي، ستنهار سحابة الغاز والغبار وتدور في بيئة مسطحة، مع وجود النجم في المركز والقرص المحيط به. ستتشكل الكواكب في هذا القرص. ثم يتبدد القرص بدءًا من وقال باربر: “المنطقة الداخلية القريبة من النجم”.
“كان يُعتقد سابقًا أننا لن نتمكن من العثور على كوكب عابر في مثل هذا العمر لأن القرص سيكون في الطريق. ولكن لسبب ما لسنا متأكدين منه، فإن القرص الخارجي مشوه، مما يترك نافذة مثالية وأضاف باربر: “إلى النجم ويسمح لنا باكتشاف العبور”.
(تقرير بواسطة ويل دنهام، تحرير بواسطة روزالبا أوبراين)