تشير الأبحاث الجديدة إلى أن الكواكب المتكونة حديثًا قد يكون لها شكل مسطح مشابه لشكل الحلوى البريطانية الشهيرة.
استخدم فريق من الباحثين من جامعة سنترال لانكشاير (UCLan) في إنجلترا عمليات المحاكاة الحاسوبية لنمذجة تكوين الكواكب في أقراص غازية كثيفة حول النجوم الشابة. وبمقارنة هذه النماذج مع الملاحظات الفعلية، اكتشفوا أن الكواكب الشابة اتخذت أشكالا تحدت التوقعات.
وقال عضو الفريق ديميتريس ستاماتيلوس، وهو عالم فيزياء فلكية: “لقد كنا ندرس تكوين الكواكب لفترة طويلة، ولكن لم نفكر من قبل في التحقق من شكل الكواكب أثناء تشكلها في عمليات المحاكاة. لقد افترضنا دائمًا أنها كروية”. في جامعة كاليفورنيا. “لقد فوجئنا جدًا عندما تبين أنها كائنات كروية مفلطحة، تشبه إلى حد كبير Smarties!”
قد لا يكون القراء خارج المملكة المتحدة وأوروبا على دراية بـ Smarties – هذا الإصدار، على الأقل. Smarties الأوروبية عبارة عن أقراص مفلطحة من الشوكولاتة على شكل كروي ومغطاة بقشرة حلوى صلبة ملونة يتم تصنيعها بواسطة شركة Nestle وتباع في أنابيب من الورق المقوى سداسية الشكل. (بالنسبة للقراء في الولايات المتحدة، تعتبر سمارتيز حلوى مختلفة تماما: رقائق سكرية صغيرة على شكل قرص تأتي مغلفة في غلاف بلاستيكي شفاف).
متعلق ب: يكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي أدلة حول كيفية تشكل الأرض منذ مليارات السنين
في حين تم اكتشاف أكثر من 5000 كوكب خارج المجموعة الشمسية حتى الآن، إلا أن علماء الفلك ما زالوا لا يفهمون بشكل كامل بالتفصيل تسلسل الأحداث التي تميز ولادتهم وتطورهم المبكر. ويمكن للبحث الجديد أن يلقي المزيد من الضوء على هذه العملية.
تتراكم الكواكب من مراكزها (غير الشوكولاتة).
وصل فريق UCLan إلى استنتاجهم الكوني بعد فحص آليات تشكيل عوالم الغاز العملاقة مثل كوكب المشتري. ركزوا على الأشكال الأولية لمثل هذه الكواكب وكيف يمكن أن تسهل نمو بذور الكواكب، مما يؤدي إلى ظهور كواكب ضخمة أكبر حتى من عمالقة نظامنا الشمسي.
تشير النظرية القياسية لتكوين الكواكب إلى أن هذا النمو يحدث تدريجيًا حيث تلتصق جزيئات الغبار معًا لتشكل أجسامًا أكبر وأكبر تدريجيًا على مدى فترات طويلة من الزمن. ويشار إلى هذا باسم “التراكم الأساسي” وهو النموذج المفضل لتكوين الكوكب.
وبدلاً من ذلك، يمكن أن تحدث ولادة الكوكب على فترات زمنية أقصر عندما تنكسر أقراص الكواكب الأولية الكبيرة الدوارة حول النجوم الشابة إلى قطع – طريقة “عدم استقرار القرص”. يبدو أن نموذج الفريق يعطي مصداقية أكبر لهذه النظرية الأقل تفضيلا، ويدعم التكوين السريع للكوكب من خلال عدم استقرار القرص.
“هذا [disk instability] وقال آدم فينتون من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس: “إن النظرية جذابة نظرًا لحقيقة أن الكواكب الكبيرة يمكن أن تتشكل بسرعة كبيرة على مسافات كبيرة من نجمها المضيف، مما يفسر بعض ملاحظات الكواكب الخارجية”.
يشير نموذج الفريق إلى أن الكواكب المتشكلة حديثًا تأخذ شكل الأجسام الشبه الكروية المفلطحة، لأنه عندما تسقط المواد عليها، فإنها تذهب بشكل أساسي إلى أقطابها.
أحد الاستنتاجات الرئيسية من البحث هو أن ظهور الكواكب الخارجية الشابة التي يمكن رؤيتها من الأرض قد يختلف اعتمادًا على كيفية زاوية تلك الكواكب.
إذا تم توجيه الأرض “وجهًا لوجه” نحو كوكب خارج المجموعة الشمسية، فسيبدو الكوكب ذو شكل دائري تقليدي؛ ومع ذلك، عند رؤيته على حافة الهاوية، سيُظهر الكوكب الصغير شكله الحقيقي الذي يشبه Smartie وبالتالي يؤكد ما إذا كان نموذج الفريق صحيحًا.
أصبحت عمليات رصد الكواكب الصغيرة، والتي غالبًا ما تكون محاطة بالغاز والغبار، ممكنة مؤخرًا فقط باستخدام التلسكوبات مثل مصفوفة أتاكاما المليمترية الكبيرة (ALMA) والتلسكوب الكبير جدًا (VLT). يمكن أن توفر هذه المراصد أدلة تدعم نظرية سمارتيز.
قصص ذات الصلة:
– كوكب خارجي جديد بحجم الأرض له جانب من الحمم البركانية شديدة الحرارة
– هناك عالمان شبيهان بالأرض يحتمل أن يكونا صالحين للسكن يدوران حول نجم في الفناء الخلفي للكون
– تم رصد كوكبين خارجيين من نوع “الأرض الفائقة” في المنطقة الصالحة للسكن لنجم قريب
وسيواصل الفريق الآن التحقيق في تكوين الكواكب باستخدام نموذج حاسوبي محسّن. ويأملون في اكتشاف الدور الذي تلعبه البيئة المحيطة بالكوكب في التأثير على تكوينه وشكله.
أبحاث الفريق متاحة هنا. وقد تم قبوله للنشر في مجلة رسائل علم الفلك والفيزياء الفلكية.