كوكب ضخم وهائل يُعد كبيرًا قياسًا بالشمس، ما دفع علماء الفلك لإعادة التفكير في عملية تكوّنه وتشكله خارج مجموعته الشمسية.
يُقدّر أن يكون الكوكب أثقل 13 مرة من كوكبنا الأرض، يدور حول نجمٍ قزم أحمر بارد من النوع M، أصغر 9 مرات من الشمس، وأقل إضاءةً منها بـ 100 مرة.
لا ينبغي لنجم بهذا الحجم الصغير أن يحتوي على الكمية اللازمة من المواد في قرصه الكوكبي المداري لتكوين كوكب ضخم بهذا الشكل.
مُكتشف المناطق الكوكبية الصالحة للسكن:
على مدار العقد السابق، صمم فريقنا وبنى جهازًا جديدًا في جامعة بنسلفانيا لاكتشاف الضوء الصادر عن هذه النجوم الباردة والخافتة عند أطوال موجية تتجاوز حساسية العين البشرية، إذ أُقيمت التجارب في المنطقة القريبة من الإشعاعات تحت الحمراء، ليبعث معظم إشعاع هذه النجوم الباردة.
أُرفق الجهاز «مكتشف الكواكب الصالحة للسكن» مُسبقًا بتلسكوب هوبي إيبرلي البالغ قطره نحو 10 أمتار الواقع في غرب تكساس. الجهاز بإمكانه ملاحظة التغيرات الضئيلة في سرعة النجم وقياسها عند تأثره بالجاذبية الكوكبية لأحد الكواكب السيارة. ونظرًا لإمكاناته؛ سُمِّيت التقنية بتقنية دوبلر الشعاعية للسرعة، التي تُعد عظيمةً في عملية استكشاف الكواكب الخارجية.
منذ نحو ثلاثين سنةٍ مضت، مكّنت اكتشافات تقنية دوبلر للسرعة الشعاعية من اكتشاف الكوكب الفضائي الخارجي “بيغاسي 51 ب”، الذي يُعد أول كوكب خارجي معروف يدور حول نجم مشابه للشمس.
وفي العقود اللاحقة، طوّر الفلكيون هذه التقنية لتكون للقياسات الدقيقة هدف مهم: تمكين اكتشاف الكواكب الصخرية التي قد تحتوي على المياه السائلة في المناطق الصالحة للسكن المحيطة بالنجوم.
كل هذا يترافق مع عدم امتلاك تقنية دوبلر المؤهلات لاكتشاف الكواكب الصالحة للسكن بكتلة مشابهة لأرضنا، تدور حول نجوم بحجم الشمس. لكن النجوم الخافتة والباردة من النوع M تساعد على إظهار القياسات للكواكب بكتلة شبيهه بأرضنا، لأن الكتلة الصغيرة للنجم تؤدي إلى تعرضه للجذب بنسب أكبر بواسطة الكوكب المداري. وتساعد الإضاءة والتوهج المنخفض بالوصول إلى منطقة أقرب للنجم بمدار أقصر تحقق مقومات الحياة، ما يجعل اكتشاف الكوكب أسهل.
أما الكواكب المحيطة بالنجوم القزمة، فقد كانت الكواكب التي صمم فريقنا لأجل استكشافها «مكتشف المناطق الكوكبية القابلة للسكن».
اكتشافنا الجديد؛ المنشور في صحيفة العلم، بالقرب من نجوم M الباردة الخافتة مثل LHS-3154، الذي يتمحور حيال دوران الكواكب الضخمة، شكّل مفاجئًة لمكتشفيه.
LHS 315 الكوكب الذي لا يجب وجوده:
تتشكّل الكواكب في أقراص مكونة من الغاز والغبار، إذ إن الأقراص تجمع حبيبات الغبار التي تتكاثف لتشكل الحصى وتتحد في نهاية المطاف لتولّد نواة كوكبية صلبة. وعند تشكل النواة، يمكن الكوكب أن يجذب الغبار الصلب بجاذبيته، إضافةً إلى الغاز المحيط مثل الهيدروجين والهيليوم، إلّا أنه يحتاج إلى الكثير من الكتلة والمواد لتنجح العملية. تسمى هذه الطريقة لتكوين الكواكب بالتراكم النووي.
فأي نجم بكتلة LHS3154، سيكون أصغر بتسع مرات من الشمس، ويجب أن يمتلك قرصًا كوكبيًا ذا كتلة منخفضة متناسقة.
ينبغي أن لا يحتوي قرص نجم ذي كتلة منخفضة بهذه البساطة على مواد صلبة أو كتلة كافية لتكوين نواة ثقيلة بما يكفي لخلق كوكب من هذا النوع. فبواسطة المحاكاة الحاسوبية التي أجراها فريقنا، خلصنا إلى أن هذا الكوكب يحتاج إلى قرص أكثر كتلة بمقدار 10 مرات على الأقل مما يفترض عادة من الملاحظات المباشرة لأقراص تكوين الكواكب.
نظرية أخرى لتكوين الكواكب هي عدم الاستقرار الجاذبي -إذ يخضع الغاز والغبار في القرص لانهيار مباشر لتشكيل كوكب- تواجه أيضًا صعوبة في تفسير تكوين كوكب من هذا النوع دون قرص ضخم جدًا.
كواكب تدور حول أكثر النجوم شيوعًا وانتشارًا:
النجوم الباردة والخافتة من الفئة M هي أكثر النجوم شيوعًا في مجرتنا.
يعرف الفلكيون والعلماء -بواسطة الاكتشافات التي أُجريت باستخدام مكتشف الكواكب القابلة للسكن والأدوات الأخرى- أن الكواكب العملاقة في المدارات القريبة حول أكثر النجوم كتلة من الفئة M نادرة على الأقل بمقدار 10 مرات من تلك التي حول النجوم المشابهة للشمس. ولا نعرف عن وجود كواكب ضخمة من هذا النوع في المدارات القريبة حول أقل النجوم كتلة من الفئة M، حتى اكتشاف LHS 3154b.
فهمنا لكيفية تشكل الكواكب حول النجوم الباردة المجاورة سيشكل عاملًا مساعدًا لفهم كيفية تشكل الكواكب بوجهٍ عام، وكيف تتكون وتتشكل العوالم الصخرية حول أكثر الأنماط المتعددة للنجوم. هذه الوتيرة من البحث قد تساعد أيضًا الفلكيين على فهم ما إذا كانت النجوم من الفئة M قادرةً على دعم الحياة.
كتب المقال: سوفرات ماهاديفان وميغان ديلامر من جامعة بنسلفانيا.
اقرأ أيضًا:
كوكب غريب لا يُفترض أن يكون موجودًا؛ يبرق وكأنه مرآة معلقة في الفضاء
علماء الفلك يمعنون النظر في الغلاف الجوي لكوكب خارجي نادر يُفترض ألا يكون موجودًا
ترجمة: زين العابدين بدور
تدقيق: جعفر الجزيري
