يأمل الفلكيون في أن تجيب منشأة ناسا الفضائية الجديدة للأشعة تحت الحمراء على المزيد من الأسئلة حول كيفية تحويل أقراص الغاز والغبار إلى نظام كوكبي. يجب أن يكون SIRTF قادرًا على النظر من خلال المادة الغامضة لكشف هذه الحلقة المفقودة من تكوين الكواكب. في مرحلة ما من تطور النظام ، تلتهم النجم الكتلة أو تطلقها في الفضاء أو تتحول إلى كواكب - قد يساعد SIRTF في حل هذا اللغز.
مثلما سعى علماء الأنثروبولوجيا إلى "الحلقة المفقودة" بين القردة والبشر ، شرع علماء الفلك في البحث عن حلقة مفقودة في تطور الكواكب. فقط بدلاً من الحقول المغبرة والمعاول البالية ، فإن مختبرهم هو الكون ، وأداتهم المفضلة هي مرفق تلسكوب الأشعة تحت الحمراء الجديد التابع لناسا.
أطلق المرصد العظيم الرابع والأخير التابع لوكالة ناسا ، والذي تم إطلاقه في 25 أغسطس ، عينيه بالأشعة تحت الحمراء ذات التقنية العالية قريبًا ، من بين الأجرام السماوية الأخرى ، على الأقراص المتربة المحيطة بالنجوم حيث تولد الكواكب.
في حين أن المقاريب الأرضية والفضائية الأخرى تجسست على هذه الأقراص الدوارة "النجمية" ، سواء كانت صغيرة أم كبيرة ، فقد فاتتها أقراص منتصف العمر لأسباب مختلفة. إن الحساسية والدقة غير المسبوقة لمرفق تلسكوب الأشعة تحت الحمراء للفضاء ستسمح لها بسد هذه الفجوة؟ وفي هذه العملية ، أجب عن الأسئلة الأساسية المتعلقة بكيفية تشكل الكواكب ، بما في ذلك تلك التي تشبه الأرض.
يقول دكتور كارل ستابلفيلت ، عالِم في مختبر الدفع النفاث ، "من خلال مرفق تلسكوب الأشعة تحت الحمراء الفضائية ، نتوقع رؤية العديد من الأقراص الكوكبية في جميع مراحل التطوير". "من خلال دراسة كيفية تغيرها بمرور الوقت ، قد نتمكن من تحديد الظروف التي تفضل تكوين الكوكب."
الأقراص النجمية هي خطوة طبيعية في تطور النجوم. تبدأ النجوم بالحياة مثل شرانق كثيفة من الغاز والغبار ، ثم مع دخول الضغط والجاذبية ، تبدأ في الاندماج ، وتتشكل حلقة مسطحة من الغاز والغبار حولها. ومع استمرار النجوم في العمر ، تمتص المواد من هذا القرص إلى قلبها. في النهاية ، يتم الوصول إلى حالة التوازن ، تاركًا نجمًا أكثر نضجًا محاطًا بقرص ثابت من الحطام.
في هذا الوقت ، حوالي 10 مليون سنة من عمر النجم ، يعتقد علماء الفلك أن الكواكب تنشأ. يُعتقد أن جزيئات الغبار في الأقراص تتصادم لتشكل أجسامًا أكبر ، والتي تعمل في نهاية المطاف على إزالة الفجوات في الأقراص ، مثل تلك التي تقع بين حلقات زحل.
يقول الدكتور جورج ريك ، الباحث الرئيسي في أحد أدوات العلوم الثلاثة على متن المرصد: "يمكنك التفكير في الكواكب على أنها كرات حطام إما أن تزيل الأنقاض أو تجمعها كما لو كانت طينية".
يمكن لتلسكوبات الأشعة تحت الحمراء أن تستشعر توهج الغبار الكوني الذي يتكون منه هذه الأقراص. ومع ذلك ، لا يمكنهم الكشف عن الكواكب مباشرة. تحتوي الكواكب على مساحة سطح أقل من نظيرتها في حبيبات الغبار وبالتالي تعطي كمية أقل من ضوء الأشعة تحت الحمراء. هذا هو نفس السبب الذي يجعل القهوة مطحونة قبل التحضير: مساحة السطح المجمعة الأكبر لحبوب القهوة ينتج عنها قدر أقوى من القهوة.
تنقسم الملاحظات السابقة للأقراص المحيطية عمومًا إلى فئتين: أقراص شابة ومعتمة (تسمى الأقراص الكواكب الأولية) بكتلة أكثر من كافية لتتناسب مع أجسام كوكبنا الشمسي ؛ أو أقراص شفافة أقدم (تسمى أقراص الحطام) بكتل تساوي بضعة أقمار وثقوب تشبه الدونات في مركزها. لم يتم اكتشاف الأقراص في منتصف العمر التي تربط بين هاتين المرحلتين النمائيتين.
أحد الأسئلة التي يأمل الفلكيون في معالجتها مع مرفق تلسكوب الأشعة تحت الحمراء الفضائية هو: ماذا حدث لجميع الكتلة المرصودة في الأقراص الأصغر؟ في مكان ما من تطورها ، إما أن تلتهم النجم الكتلة ، أم يطردها النجم؟ أو تحولت إلى كواكب تقع في ثقوب القرص. من خلال تحليل تركيبة وهيكل أقراص "الحلقة المفقودة" ، يأمل الفلكيون في حل هذا اللغز ، وفهم أفضل لكيفية تطور أنظمة الكواكب مثل أنظمتنا.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
