نداء بوست- أخبار علوم وتكنولوجيا- متابعات
كشف موقع “سينس أليرت” أن عدد الكواكب الخارجية المؤكدة يبلغ 5197 في 3888 نظاماً كوكبياً، مع 8992 مرشحاً آخر.
الغالبية العظمى من الكواكب الضخمة كانت بشكل خاص، بدءاً من عمالقة الغاز بحجم نبتون والمشتري، والتي يبلغ نصف قطرها حوالَيْ 2.5 ضعف قطر الأرض.
وبحسب الموقع فإن هناك مجموعة أخرى ذات دلالة إحصائية هي الكواكب الصخرية التي تقيس حوالي 1.4 نصف قطر الأرض (المعروفة أيضاً باسم “الأرض الفائقة”).
ويمثل هذا لغزاً لعلماء الفلك، خاصة عندما يتعلق الأمر بالكواكب الخارجية التي اكتشفها تليسكوب كبلر الفضائي.
ومن بين أكثر من 2600 كوكب اكتشفها كبلر، هناك ندرة واضحة في الكواكب الخارجية التي يبلغ نصف قطرها حوالَيْ 1.8 ضعف قطر الأرض – والتي يُشار إليها باسم “وادي نصف القطر”.
اللغز الثاني يشير إلى الكواكب المجاورة ذات الحجم المماثل الموجودة في مئات الأنظمة الكوكبية ذات المدارات المتناغمة.
وفي دراسة قادها مشروع دورات الحياة الأساسية للعناصر المتطايرة في الكواكب الصخرية (كليفر) في جامعة “رايس”، قدم فريق دولي من علماء الفيزياء الفلكية نموذجاً جديداً يفسر تفاعل القوى المؤثرة على الكواكب حديثة الولادة والتي يمكن أن تفسر هذين اللغزين.
البحث قاده أندريه إيزيدورو، ويعمل في مشروع CLEVER Planets التابع لوكالة ناسا، وانضم إليه باحثو الكواكب من كليفر راجديب داسغوبتا وأندريا إيزيلا وهيلك شليشتينغ من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس وكريستيان زيمرمان وبيرترام بيتش من معهد “ماكس بلانك لعلم الفلك” (MPIA).
كما وصفوا في ورقتهم البحثية، والتي ظهرت مؤخراً في مجلة Astrophysical Journal Letters، استخدام الفريق حاسوباً عملاقاً لتشغيل نموذج هجرة كوكبي يحاكي أول 50 مليون سنة من تطوير نظام الكواكب.
وفي نموذجهم، تتفاعل أقراص الكواكب الأولية المكونة من الغاز والغبار أيضاً مع الكواكب المهاجرة، وتجذبها بالقرب من نجومها الأم وتحبسها في سلاسل مدارية رنانة.
ولفت التقرير إلى أنه في غضون بضعة ملايين من السنين، يختفي قرص الكواكب الأولية، ما يؤدي إلى كسر السلاسل والتسبب في عدم الاستقرار المداري الذي يتسبب في اصطدام كوكبين أو أكثر.
وفي ورقة بحثية ظهرت في 21 نوفمبر 2021 في Nature Astronomy، استخدم العلماء محاكاة الجسم N لإظهار كيف أن نظاماً يسمى “البازلاء في الكبسولة” يمكن أن يحتفظ بهيكله المداري المتناغم على الرغم من الاصطدامات الناجمة عن الهجرة الكوكبية.
وسمح لهم ذلك بوضع قيود على الحد الأعلى للتصادم وكتلة الأشياء المعنية.
وتشير نتائجهم إلى أن الاصطدامات في نظام TRAPPIST-1 كانت قابلة للمقارنة مع التأثير الذي أدى إلى إنشاء نظام Earth-Moon.
وقال إيزيدورو: “إن هجرة الكواكب الصغيرة نحو نجومها المضيفة تخلق اكتظاظاً وتؤدي في كثير من الأحيان إلى تصادمات كارثية تجرد الكواكب من غلافها الجوي الغني بالهيدروجين. وهذا يعني أن التأثيرات العملاقة، مثل تلك التي شكلت قمرنا، ربما تكون نتيجة عامة لتشكيل الكوكب”.
ويشير هذا البحث الأخير إلى أن الكواكب تأتي في نوعين مختلفين، يتألفان من كواكب جافة وصخرية أكبر بنسبة 50% من الأرض (كواكب أرضية فائقة) وكواكب غنية بالجليد المائي يزيد حجمها عن 2.5 ضعف حجم الأرض (نبتون الصغير).