حقوق الصورة: NASA / JPL
في حزيران (يونيو) ، أعلن باحثون من جامعة روتشستر أنهم عثروا على كوكب محتمل حول نجم آخر صغير جدًا لدرجة أنها تحدت تفسيرات المنظرين. الآن يقوم فريق جديد من المتخصصين في تكوين كوكب روتشستر بدعم الاستنتاجات الأصلية ، قائلين إنهم أكدوا أن الثقب الذي تشكل في القرص النجم المترب يمكن أن يكون قد تم تشكيله بواسطة كوكب جديد. النتائج لها آثار على اكتساب نظرة ثاقبة حول كيفية ظهور نظامنا الشمسي ، وكذلك العثور على أنظمة كوكبية أخرى يمكن أن تكون صالحة للسكن في جميع أنحاء مجرتنا.
يقول آدم فرانك ، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك في جامعة روتشستر: "تشير البيانات إلى وجود كوكب صغير ، ولكن حتى الآن ، لم تكن أي من نظرياتنا منطقية مع البيانات الخاصة بكوكب صغير جدًا". "من ناحية ، إنه أمر محبط ، ولكن من ناحية أخرى ، إنه أمر رائع جدًا لأن الطبيعة الأم أعطتنا الكوكب للتو وعلينا أن نكتشف كيف يجب أن يتم إنشاؤه ".
من المثير للاهتمام ، من خلال بيانات الفريق الأصلي ، كشف فرانك وأليس كويلين وإريك بلاكمان وبيغي فارنيير أن الكوكب كان على الأرجح أصغر من معظم الكواكب خارج المجموعة الشمسية المكتشفة حتى الآن - حول حجم نبتون. تشير البيانات أيضًا إلى أن هذا الكوكب يبعد تقريبًا نفس المسافة عن نجمه الأم مثل نبتون الخاص بنا من الشمس. تم اكتشاف معظم الكواكب التي تعمل بالطاقة الشمسية حتى الآن أكبر بكثير وهي تدور بالقرب من نجمها الأم.
استخدم فريق روتشستر الأصلي ، بقيادة دان واتسون ، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك ، تلسكوب سبيتزر الفضائي الجديد التابع لناسا للكشف عن فجوة في الغبار المحيط بنجم جديد. تم تصميم "أعين" الأشعة تحت الحمراء الحرجة لتلسكوب الأشعة تحت الحمراء جزئيًا من قبل أساتذة الفيزياء وعلم الفلك جوديث برفس ، وويليام فورست ، وواتسون ، وهو فريق كان من بين قادة العالم في فتح نافذة الأشعة تحت الحمراء على الكون. كان فورست وبايفر من أوائل علماء الفلك الأمريكيين الذين حولوا صفيف الأشعة تحت الحمراء نحو السماء: في عام 1983 ، قاموا بتركيب نموذج أولي للكشف عن الأشعة تحت الحمراء على تلسكوب الجامعة في المرصد الصغير أعلى مبنى ويلموت في الحرم الجامعي ، مع أخذ أول صور تلسكوبية للقمر في الأشعة تحت الحمراء ، مدى طول موجي من الضوء غير مرئي للعين المجردة وكذلك لمعظم التلسكوبات.
أشارت الفجوة المكتشفة بقوة إلى وجود كوكب. يكون الغبار الموجود في القرص أكثر سخونة في المركز بالقرب من النجم وبالتالي يشع معظم ضوءه بأطوال موجية أقصر من الامتدادات الخارجية الأكثر برودة للقرص. وجد فريق البحث أن هناك نقصًا مفاجئًا في الضوء يشع في جميع الأطوال الموجية القصيرة للأشعة تحت الحمراء ، مما يشير بقوة إلى أن الجزء المركزي من القرص كان غائبًا. يعرف العلماء ظاهرة واحدة فقط يمكن أن تنفق مثل هذا "الثقب" المميز في القرص خلال عمر النجم القصير - كوكب عمره 100000 عام على الأقل.
وقد قوبل هذا الاحتمال بوجود كوكب يبلغ عمره 100.000 إلى نصف مليون سنة فقط بالتشكيك من قبل العديد من علماء الفلك لأنه لم يبد أي من نماذج التكوين الكوكبي الرائدة تسمح لكوكب من هذا العصر. يمثل نموذجان النظريات الرائدة في تكوين الكواكب: التراكم الأساسي وعدم استقرار الجاذبية. يشير التراكم الأساسي إلى أن الغبار الذي يبدأ منه النجم والنظام يبدأ في التكتل معًا في حبيبات ، وتتجمع هذه الحبيبات في الصخور والكويكبات والكواكب حتى تتشكل الكواكب بأكملها. لكن النظرية تقول إن الكوكب يجب أن يستغرق حوالي 10 ملايين سنة لتتطور بهذه الطريقة - وهي فترة طويلة جدًا لا تسمح لنا بمعرفة كوكب عمره نصف مليون عام وجده واتسون.
على العكس من ذلك ، تشير النظرية الرائدة الأخرى حول تكوين الكواكب ، عدم استقرار الجاذبية ، إلى أن الكواكب بأكملها يمكن أن تتكون بشكل أساسي في ضربة واحدة حيث يتم سحب سحابة الغاز الأصلية معًا بواسطة جاذبيتها الخاصة وتصبح كوكبًا. ولكن في حين يشير هذا النموذج إلى أن تكوين الكواكب يمكن أن يحدث بشكل أسرع بكثير - على مر القرون - فإن كثافة قرص الغبار المحيط بالنجم يبدو متناثرًا جدًا لدعم هذا النموذج أيضًا.
يقول فرانك: "على الرغم من أنه لا يتناسب مع أي من النموذجين ، فقد قمنا بمعالجة الأرقام وأظهرنا أنه نعم ، في الواقع ، كان من الممكن أن يكون الكوكب قد شكّل ثقبًا في قرص الغبار". "علينا الآن أن ننظر إلى نماذجنا ونكتشف كيف وصل هذا الكوكب إلى هناك. في نهاية كل هذا ، نأمل أن يكون لدينا نموذج جديد وفهم جديد لكيفية ظهور الكواكب ".
تم تمويل هذا البحث من قبل مؤسسة العلوم الوطنية.
المصدر الأصلي: نشرة جامعة روتشستر الإخبارية
