اكتشاف جديد حول كيفية تشكل الكواكب

mainThumb

12-09-2022 03:56 PM

السوسنة - تم تصوير مدار كوكب خارج المجموعة الشمسية، حول نجم في نظام نجمي ثنائي الأبعاد لأول مرة، يدور الكوكب حول نجمه بزاوية مختلفة عن مستوى مدار النجمين ، ويمكن أن يقدم الاختلال في المحاذاة أدلة حول كيفية تشكل الكواكب في الأنظمة الثنائية.

تتبع علماء الفلك حركة نظام النجم الثنائي عبر الفضاء بمساعدة الملاحظات البصرية المؤرشفة التي يرجع تاريخها إلى الفترة من 1941 إلى 2017 ، مع بيانات إضافية تغطي الفترة من 2006 إلى 2011 تم جمعها بواسطة مصفوفة خط الأساس الطويل جدًا (VLBA) ، وهي شبكة من 10 تلسكوبات راديوية ممدود عبر الولايات المتحدة. قدم الباحثون أيضًا ملاحظات جديدة باستخدام VLBA في عام 2020.

وقد وجد علماء الفلك، بقيادة سلفادور كورييل من جامعة المكسيك الوطنية المستقلة (UNAM)، أنه بينما يتحرك النجم GJ 896A في الفضاء، يبدو أنه يتأرجح على طول مساره. هذا التذبذب ناتج عن كوكب يدور حول كوكب كتلته 2.3 ضعف كتلة المشتري ويكمل مدارًا واحدًا كل 284.4 يومًا من أيام الأرض. يقع بين الكوكب ونجمه مركز كتلة مشترك ، يُعرف باسم barycenter ؛ تمايل النجم هو نتيجة حركته حول مركز الكتلة المشترك هذا.

هذه التقنية للكشف عن حركة النجوم عبر الفضاء وأي انحرافات في تلك الحركة تسمى قياس الفلك. القياس الفلكي هو الوسيلة الوحيدة التي يمكن من خلالها تفسير مدارات نظام كوكبي بأكثر من نجم واحد في ثلاثة أبعاد ، لأن علماء الفلك يكتشفون بوضوح التذبذب واتجاه المدارات.

ومن المثير للاهتمام أن المستوى الذي يدور حوله الكوكب يكون منحرفًا بمقدار 148 درجة بالنسبة لمستوى مدار النجمين حول بعضهما البعض.

"هذا يعني أن الكوكب يتحرك حول النجم الرئيسي في الاتجاه المعاكس للنجم الثانوي حول النجم الرئيسي ،" جيزيلا أورتيز ليون ، عالمة الفلك في UNAM ومعهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي في ألمانيا وعضو فريق على قال المشروع في بيان (يفتح في علامة تبويب جديدة).

يوجد أقل من 4٪ من الكواكب الخارجية المعروفة في أنظمة النجوم الثنائية. تعود هذه النسبة الصغيرة جزئيًا إلى صعوبة اكتشاف الكواكب في الأنظمة الثنائية ، ولكن أيضًا لأن النماذج تشير إلى أن وجود نجم مصاحب يمكن أن يقتطع ويزعزع استقرار قرص تكوين الكواكب.

وقال جويل سانشيز بيرموديز من يونام "ربما تحتاج هذه النماذج إلى التعديل".

تتمثل إحدى المشكلات في تشكيل مثل هذا النظام في أنه يُعتقد أن عمالقة الغاز يستغرقون من 5 إلى 10 ملايين سنة لتجميع كل غازهم من القرص المكون من حولهم. ومع ذلك ، تشير النماذج الحالية إلى أن مثل هذا القرص في النظام الثنائي يبقى على قيد الحياة لمدة تقل عن مليون سنة قبل أن تكسر المد الثقالي من النجم المرافق القرص.

علاوة على ذلك ، في حالة GJ 896AB ، فإن النجمين هما أقزام حمراء ، مما يجعل وجود كوكب غازي عملاق في النظام أكثر إثارة للدهشة. يعتقد العلماء أن الأقزام الحمراء تفتقر إلى الكمية اللازمة من المواد الخام لتكوين كواكب عملاقة ، لكن وجود عملاق غازي في هذا النظام الثنائي يشير إلى أن الكواكب يمكن أن تتشكل بشكل مختلف عند وجود نجمين.

قال سانشيز بيرموديز: "يمكن أن تساعدنا الدراسات التفصيلية الإضافية لهذا النظام والأنظمة المماثلة في اكتساب رؤى مهمة حول كيفية تشكل الكواكب في الأنظمة الثنائية".

يوجد حاليًا نموذجان متنافسان لكيفية تشكل الأنظمة الثنائية وكواكبها. أحدهما يسمى تجزئة القرص ، حيث يوجد في الأصل قرص واحد لتشكيل النجوم والكواكب يصبح غير مستقر من الناحية الجاذبية ويتفكك إلى قرصين منفصلين يشكلان نجمين وأي كواكب حولهما.

النموذج الآخر يسمى التجزئة المضطربة. في هذا التفسير ، يؤدي الاضطراب في السحابة الأصلية للغاز إلى تركيزين كثيفين أو أكثر من تشكل المواد ، والتي تنهار بشكل مستقل لتشكل النجوم وأي كواكب مصاحبة لها.

الآن ، ستحتاج هذه النماذج إلى مراعاة اختلال محاذاة GJ 896Ab بمقدار 148 درجة. أيهما أفضل يكرر النظام الغريب يمكن أن يشير إلى كيفية تشكل الأنظمة الثنائية.