اكتشاف أصغر كوكب خارج المجموعة الشمسية

اشترك مجانا بقناة الديار على يوتيوب

اكتشف علماء من جامعة نورث كارولينا مؤخرا كوكبا خارجيا "فتيا" يثير تساؤلات حول كيفية تشكل الكواكب في الأنظمة الشمسية الجديدة.

ويحمل الكوكب اسم IRAS 04125+2902 b، ويعتبر كوكبا صغيرا جدا من حيث العمر، حيث يبلغ عمره نحو 3 ملايين سنة فقط، ما يجعله أصغر كوكب تم اكتشافه حتى الآن باستخدام الطريقة السائدة لاكتشاف الكواكب.

وتشير النظريات العلمية التقليدية إلى أن الكواكب، خاصة الغازية، تحتاج إلى وقت أطول بكثير لتتكون بشكل كامل، عادة من 10 إلى 40 مليون سنة، وبالتالي فإن اكتشاف كوكب بهذا العمر القصير يثير تساؤلات حول سرعة تشكيل الكواكب في الأنظمة النجمية الفتية.

ولا يقتصر الأمر المثير في هذا الاكتشاف على أن هذا الكوكب صغير جدا، بل أنه لا يختلف كثيرا في العمر عن نجمه المضيف. كما أن مدار الكوكب غير محاذ للقرص الكوكبي الأولي (سحابة من الغاز والغبار التي تحيط بنجم شاب في مراحل تكوينه)، ما يسمح للعلماء برؤيته بوضوح.

ويظهر القرص الكوكبي الأولي حول نجم هذا الكوكب بزاوية مائلة قدرها 30 درجة، وهو ما يسمح للعلماء برؤية الكوكب بوضوح عندما يعبر أمام نجمه المضيف.

ويبعد الكوكب، وهو عملاق غازي "فتي"، نحو 521 سنة ضوئية عن الأرض. ويتيح مداره الغريب للعلماء الحصول على معلومات مثيرة أثناء عبوره أمام نجمه المضيف مع وجود عوائق قليلة أو معدومة للأدوات الموجودة على الأرض، مثل قمر ناسا الاستكشافي للكواكب الخارجية العابرة (TESS)، الذي حقق الاكتشاف.

ويبلغ عمر IRAS 04125+2902 b تقريبا نفس عمر نجمه المضيف، وهو عمر قصير للغاية من الناحية الكونية وفقا لفهمنا الحالي لتكوين الكواكب.

ويبلغ نصف قطر IRAS 04125+2902 b نحو 10.7 مرة أكبر من نصف قطر الأرض، ما يجعله قابلا للمقارنة في الحجم مع كوكب المشتري. ومع ذلك، فهو أقل كثافة بشكل ملحوظ، حيث يمتلك 30% فقط من كتلة كوكب المشتري.

ويشير هذا الاختلاف في الكثافة إلى أن الكوكب الخارجي ما يزال في طور التكوين ولم يشهد بعد مراحل الانكماش والتبريد النموذجية لعمالقة الغاز الأكثر نضجا.

ويدور الكوكب الخارجي حول نجمه الذي تبلغ كتلته نحو 70% من كتلة شمسنا، على مقربة شديدة، ويكمل مداره كل 8.83 يوما أرضيا.

ووفقا لورقة بحثية حديثة، فإن هذا المدار غير المعتاد للكوكب، يختلف عن الكواكب الغازية الكبيرة مثل كوكب المشتري، التي عادة ما تكون بعيدة عن نجومها. وهذا المدار السريع وغير العادي قد يقدم دلائل جديدة حول طريقة تشكيل الكواكب في بيئات نجمية نشطة.

وقبل اكتشاف IRAS 04125+2902 b، كان عمر أصغر الكواكب الخارجية العابرة التي تم تحديدها يتراوح بين 10 و40 مليون عام. ودفع هذا العلماء إلى التساؤل عما إذا كانت الكواكب يمكن أن تتشكل خلال أول بضعة ملايين من السنين من حياة النجم.

ويوفر هذا الاكتشاف الآن دليلا قاطعا على أن تكوين الكواكب يمكن أن يحدث في وقت أبكر بكثير مما كان يُعتقد سابقا.

ويحيط بالنجم المضيف لـ IRAS 04125+2902 b قرص كوكبي أولي، يتكون من الغاز والغبار المتبقي من تكوين النجم.

وعادة ما تكون الأقراص الكوكبية الأولية متمركزة بشكل يحاذي مستوى مدار الكواكب التي تتكون فيها، لكن في حالة الكوكب IRAS 04125+2902 b، لوحظ أن الجزء الخارجي من القرص الكوكبي يميل بزاوية 30 درجة. هذه الإزاحة غير مألوفة منعت المواد المكونة للقرص من الاستقرار في المحاذاة المعتادة مع المدار، ما أتاح فرصة فريدة للفلكيين لمراقبة الكوكب أثناء عبوره أمام النجم المضيف.

وهذا العبور خلق ظلالا واضحة ضد ضوء النجم، وهو ما أتاح للأجهزة الفلكية، مثل تلسكوب TESS، فرصة لدراسة الكوكب بشكل غير مسبوق. هذه الظاهرة توفر نافذة نادرة للعلماء لدراسة الديناميكيات الكونية في بداية تكوين الكواكب والنجوم في الأنظمة النجمية الفتية.

ويقدم اكتشاف IRAS 04125+2902 b لمحة نادرة عن المراحل المبكرة من تكوين الكواكب الغازية العملاقة. ويقع هذا الكوكب على بعد 521 سنة ضوئية من الأرض، ما يجعله مثاليا لدراسة غلافه الجوي وقرصه الكوكبي المائل. وهذا التكوين الغريب يتحدى النماذج الحالية لتشكيل الكواكب، خاصة مع ميل القرص الكوكبي بزاوية 30 درجة عن المدار المعتاد.