تحب الطبيعة الأنماط الصغيرة والكبيرة. خذ تسلسل فيبوناتشي ، على سبيل المثال – النمط المتكرر للأرقام حيث يتم إضافة كل رقم تالٍ إلى مجموع الرقمين السابقين. تظهر الصيغة بتنسيق قذائف نوتيلوس الحلزونية، ولكن أيضًا في ترتيب كواكب النظام الشمسي ، منها تتطابق المسافات تقريبًا مع نسب أرقام فيبوناتشي.
لكن التوقيت التقريبي لكواكبنا لا يُقارن بالمحاذاة الدقيقة لخمسة كواكب خارجية تم اكتشافها حديثًا ، والتي تدور حول نجمها الأصلي بمثل هذا الانسجام التام الذي يبدو غريبًا تقريبًا. وفقا ل دراسة نُشر في المجلة العلمية علم الفلك والفيزياء الفلكية ، وهو نظام شمسي اكتشفه القمر الصناعي Transiting Exoplanet Survey Satellite التابع لوكالة ناسا ، ويستضيف ستة كواكب على الأقل ، خمسة منها تدور حول النجم – المعروف باسم TOI-178 (أو TESS Object of Interest 178) – بنسبة دقيقة . يُعرف هذا باسم “سلسلة الأصداء” ، أو سلسلة من المناسبات التي تدور فيها الكواكب حول نجم بينما تحافظ على إيقاع بعضها البعض.
كتب الدكتور ناثان هارا ، عالم الفيزياء الفلكية بجامعة جنيف والمؤلف المشارك للمقال ، في Salon: “إن الصدى بين كوكبين هو ما يحدث عندما يؤدي أحدهما عددًا صحيحًا معينًا من المدارات بينما يفعل الآخر أيضًا”. “لذلك يجدون أنفسهم بشكل دوري في نفس الترتيب ، وبالتالي فإن أقوى جاذبية بينهم يكون دائمًا في نفس الاتجاه.”
هناك بعض التفاصيل التي تجعل الاكتشاف الجديد مذهلاً للغاية. أحدهما هو حقيقة أن خمسة كواكب متورطة بدلاً من اثنين ؛ وكما أوضحت هارا ، فإن هذا يجعلها “واحدة من أطول السلاسل المعروفة” للكواكب الرنانة. في حالة الكواكب الخارجية المحيطة بـ TOI-178 ، فإنهم يرقصون على إيقاع 18: 9: 6: 4: 3. وهذا يعني أنه في كل مرة يدور فيها الكوكب الأعمق في السلسلة 18 مدارًا حول TOI-178 ، سيكون الكوكب التالي في يتكون الصف من تسعة مدارات ، ويشكل الصف التالي ستة مدارات ، وهكذا.
هذا الاكتشاف مهم أيضًا لأنه “في سلاسل الرنين المعروفة ، كلما كان الكوكب بعيدًا عن النجم ، كلما قلت كثافته ، كما هو الحال في النظام الشمسي: عطارد والزهرة والأرض والمريخ لها كثافة أعلى من كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون. من ناحية أخرى ، فإن النجوم التي تدور حول TOI-178 بشكل متزامن لها كثافة مقارنة غير عادية.
قالت هارا لصالون: “الكواكب الأعمق هي الأكثر كثافة ، ولكن بعد ذلك يكون لديك كوكب بكثافة صغيرة جدًا تشبه كوكب زحل ، ثم يرتفع وينخفض”. “إنه لا يحطم فهمنا لتشكيل الكواكب ، لكنه بالتأكيد مربك.”
كما أخبر صالون أن الاكتشاف كان مفيدًا للعلماء لأن TOI-178 هو نجم لامع بشكل استثنائي – في الواقع ، ألمع نجم معروف بوجود سلاسل رنين عابرة.
وأوضح هارا: “هنا ، تعني كلمة” في العبور “أن الكوكب يمر بين النجم والمراقب ، بحيث يتناقص التدفق الضوئي النجمي الذي يقيسه المراقب بشكل دوري”. “بهذه الطريقة تحصل أيضًا على تقدير لنصف قطر الكوكب. وحقيقة أن النجم أكثر سطوعًا تعني أنه يمكننا الحصول على معلومات باستخدام تقنيات القياس الأخرى.”
أخبرت هارا Salon أنه بالإضافة إلى TESS ، أصبح الاكتشاف ممكنًا بفضل التطورات الأخيرة في التكنولوجيا الفلكية ، بما في ذلك تلسكوب وكالة الفضاء الأوروبية المسمى CHEOPS ، والذي تم إطلاقه في عام 2019 ، وجهاز قياس الطيف من طرف يعرف باسم ESPRESSO والذي يعمل منذ عام 2018. .
وأوضح هارا: “هذا الرقم يقيس سرعة النجم في اتجاه خط البصر ولديه دقة غير مسبوقة”. “لم نتمكن من إجراء قياسات جماعية للكواكب في النظام باستخدام الجيل السابق من أجهزة قياس الطيف ، أو على حساب حملات طويلة للغاية.”
فيما يتعلق بكيفية وجود السلسلة الرنانة على الكواكب ، قال هارا لصالون إن لديه تخمينًا جزئيًا.
كتب هارا: “يُعتقد أن تكوين السلاسل الرنانة ناتج عن تكوينات الكواكب في فواصل أوسع للنجم والتي تهاجر معًا إلى الداخل وتحتجز في صدى مع بعضها البعض” “فيما يتعلق بحقيقة أن الكثافات لا تنخفض بشكل رتيب عندما تبتعد عن النجم ، فليس لدينا تفسير مقنع حتى الآن.
