اكتشاف كوكب مشتري حار يدور عكس نجمه!

تعرف على (TIC 241249530b)، الكوكب المكتشف حديثًا والذي يقلب عالم علم الفلك رأسًا على عقب. حيث يقع هذا الكوكب الاستثنائي على بعد 1100 سنة ضوئية من الأرض، وله مدار غريب وشاذ أكثر من أي كوكب من الكواكب المكتشفة حتى الآن والبالغ عددها 5600 كوكب. ولكن هذا ليس كل شيء، فهو كوكب مشتري حار يدور عكس نجمه، وهي ظاهرة نادرًا ما تُرى في مجرتنا.

وقد أثار اكتشاف كوكب (TIC 241249530b) الإثارة بين العلماء، لأنه قد يحمل المفتاح لفهم كيف تنتهي كواكب “المشتري الحار” في مثل هذه المدارات الضيقة. ولطالما أذهلت كواكب المشتري الحارة علماء الفلك، لكن أصولها لا تزال لغزا. الآن، مع TIC 241249530b، ربما وجد الباحثون أخيرًا الحلقة المفقودة بين تكوين الكواكب وهجرة هذه الكواكب الضخمة إلى مداراتها الساخنة الحارقة.

وقد استخدم فريق البحث، بقيادة الدكتورة سارة ميلهولاند من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، القمر الصناعي لمسح الكواكب العابرة غير الشمسية (TESS) لاكتشاف الكوكب في عام 2020. ومنذ ذلك الحين، وهم يعملون بلا كلل لتأكيد المراقبة وكشف أسرار هذا العالم الاستثنائي.

لغز كوكب المشتري الحار

كان اكتشاف كواكب المشتري الحارة (Hot Jupiter)، وهي عمالقة غازية ضخمة تدور بالقرب من نجومها بشكل خطير، بمثابة لغز طويل الأمد في مجال تكوين الكواكب. إن فهمنا لولادة الكواكب وتطورها يشير إلى أن الكواكب الكبيرة لا يمكن أن تتشكل بالقرب من نجومها، ومع ذلك فإن هذه العوالم الحارقة لا تزال تتحدى التفسير. ويثير وجود كواكب المشتري الساخنة سؤالين أساسيين: كيف تهاجر إلى مثل هذه المدارات الضيقة، ولماذا لم يتبع المشتري وزحل نفس المسار في نظامنا الشمسي؟

أحد التفسيرات المحتملة يكمن في تفاعلات الجاذبية بين الكواكب والنجوم المضيفة لها. عندما تتشكل الكواكب، فإن مداراتها تتأثر بجاذبية النجم والتفاعلات مع الكواكب الأخرى. ومع ذلك، فإن هذه العلاقة أبعد ما تكون عن العشوائية؛ حيث تحكمها قوانين الفيزياء.

وتشير النظريات إلى أن كواكب المشتري الحارة ربما تشكلت على مسافات أكبر من نجومها، حيث تتواجد عمالقة الغاز مثل المشتري وزحل في نظامنا الشمسي. ولكن ما الذي دفع هذه الكواكب إلى الهجرة إلى الداخل والاستسلام لحرارة نجومها الشديدة؟ قد تكمن الإجابة في الاضطرابات الخفية التي تسببها النجوم المرافقة.

تاريخ اكتشاف كواكب المشتري الحارة

شكل اكتشاف كواكب المشتري الحارة صدمة عبر المجتمع العلمي، مما حلق تحديًا لفهمنا لتكوين الكواكب. عندما طور علماء الفلك لأول مرة القدرة على اكتشاف الكواكب التي تدور حول نجوم أخرى، قوبلوا بمفاجأة غير متوقعة. وبدلاً من العثور على أنظمة مثل نظامنا، كانت معظم الاكتشافات المبكرة عبارة عن عمالقة غازية ضخمة تدور في مدار أقرب إلى نجومها من كوكب عطارد.

ومع تحسن طرق الاكتشاف، تقلصت نسبة كواكب المشتري الحارة في عينة الكواكب لدينا، لكن تردد هذه الأجسام ظل مرتفعا بشكل غير متوقع. وأصبح البحث عن تفسير كيفية تشكل كواكب المشتري الساخنة وانتقالها إلى مدارات ضيقة لغزًا كبيرًا.

• ما هو أكبر كوكب عثرنا عليه حتى اليوم؟
• كيف أحدث الفائزون بجائزة نوبل الفيزياء 2019 ثورة في علم الفلك؟
• ما هي الكوكبات النجمية وما أهميتها؟
• ما هي العناقيد النجمية؟
• اكتشاف دليل على وجود المادة المظلمة في الغلاف الجوي لكوكب المشتري

كوكب مشتري حار يدور عكس نجمه

كوكب (TIC 241249530b) هو عملاق غازي يتحدى التفسير. حيث أن مداره ليس مدارًا دائريًا مثل مدار الكواكب في نظامنا الشمسي؛ بدلاً من ذلك، فإن مدار (TIC 241249530b) شاذ وغريب إلى حد كبير، مع انحراف مركزي قدره 0.94. لوضع ذلك في الاعتبار، إذا كان انحرافه أعلى من ذلك، فسوف يفلت من جاذبية نجمه تمامًا.

ولكن ما يميز (TIC 241249530b) حقًا هو دورانه، فهو يدور حول نجمه في الاتجاه المعاكس لدوران النجم. وهذه ظاهرة نادرة، ولا تُرى إلا في عدد قليل من الكواكب الخارجية. إن مدار الكوكب الشديد وحركته غير العادية تجعله موضوعًا رائعًا للدراسة، ويعتقد العلماء أنه قد يحمل المفتاح لفهم كيفية تشكل وتطور كواكب المشتري الحارة.

بكتلة تبلغ خمسة أضعاف كتلة كوكب المشتري، يعد (TIC 241249530b) كوكبًا عملاقًا. حيث ستصل درجة حرارة سطحه في النهاية إلى 3000 كلفن (4000 درجة فهرنهايت) مع استمراره في الهجرة بالقرب من نجمه. وهذا الجو حار بدرجة كافية لإذابة المعدن، وسيخلق بيئة غير مضيافة حقًا. ومع ذلك، وعلى الرغم من هذه الظروف القاسية، فإن العلماء حريصون على معرفة المزيد عن هذا العالم الرائع والأسرار التي يحملها حول أسرار تكوين الكواكب.

كيف وصل الكوكب إلى هذا المدار الضيق؟

أحد الاحتمالات هو أن تداخل الجاذبية من النجم المرافق البعيد الذي يدور حول النجم (TIC 241249530) قد يكون دفع الكوكب خارج مساره التقليدي، مما أدى إلى مداره اللامركزي. ويدعم هذا السيناريو حقيقة عدم وجود العديد من كواكب المشتري الحارة في أنظمة ثنائية، مما يشير إلى أن وجود نجم ثانٍ يمكن أن يؤثر على مدار الكوكب.

وتقترح نظرية أخرى أن كتلة الكوكب تلعب دورًا حاسمًا في هجرته. حقيقة أن كتلة الكوكب (TIC 241249530b) أكبر بكثير من كتلة المشتري تشير إلى أن الكواكب الأكثر ضخامة فقط هي التي يمكنها أن تأخذ هذه المسار لتصبح مشتريات حارة.

أحد أهم الآثار المترتبة على هذا الاكتشاف هو أنه يدعم النظرية القائلة بأن الهجرة شديدة الانحراف هي المسؤولة عن بعض كواكب المشتري الحارة. كما لاحظت الدكتورة سارة ميلهولاند، فهذا الكوكب الجديد يقدم دليلاً على أن بعض كواكب المشتري الحارة تتشكل من خلال عملية هجرة شديدة الانحراف. تشير هذه النظرية إلى أن الكواكب الضخمة مثل (TIC 241249530b) تتشكل على مسافة من نجومها ثم تهاجر إلى الداخل بسبب تفاعلات الجاذبية. قد تفسر هذه العملية سبب وجود بعض كواكب المشتري الساخنة على مقربة من نجومها.

المصدر

This Backwards Orbiting Planet Is The Most Eccentric We Have Ever Seen | iflscience