في بعض المستويات ، يكون تكوين النجوم والكواكب أمرًا بسيطًا: فهي تتشكل حيث يوجد المزيد من الأشياء. لذلك ، في حين أن المادة الخام للنجم قد تكون عبارة عن سحابة منتشرة من الغاز ، فإن توزيع هذا الغاز ليس موحدًا تمامًا. بمرور الوقت ، فإن الجاذبية للمناطق التي تحتوي على المزيد من المادة ستجذب دائمًا المزيد من المادة ، والتي ستنتج في النهاية ما يكفي من المادة لتكوين نجم. أو اثنتين – في كثير من الحالات سيتشكل أكثر من تركيز واحد للمادة ؛ في حالات أخرى ، سينقسم تركيز واحد إلى قسمين. تتشكل الكواكب أيضًا حيث توجد المادة ، وتتولد بواسطة قرص المادة الذي يشغِّل النجم المتكون.
في حين أن هذا قد يكون صحيحًا بشكل عام ، إلا أن هناك بعض المشكلات المتعلقة به. لسبب واحد ، لا يوجد خط فاصل واضح بين النجوم الصغيرة مثل الأقزام البنية والكواكب الضخمة التي صنفناها على أنها كواكب المشتري الفائقة. والحفنة القليلة من الكواكب التي تمكنا من تصويرها تبدو وكأنها تدور بعيدًا عن نجمها المضيف ، حيث لا ينبغي أن يكون هناك الكثير من المواد لتحريك تكوينها.
أعلن علماء الفلك هذا الأسبوع عن صور لتشكيل كوكب المشتري الفائق بعيدًا عن النجم الذي يبدو أنه يدور حوله. يشير هذا إلى أن الكوكب قد تشكل على الأرجح من خلال عملية تنتج عادةً نجومًا ، وليست عملية تنتج عمالقة غازية مثل المشتري.
لقد شاهدناك
يُطلق على النجم المعني اسم AB Aurigae ، وهو نجم شاب جدًا يقع على بعد 500 سنة ضوئية من الشمس. إنه مضمن في سحابة من الغاز ، بعضها لا يزال من المحتمل أن يسقط في النجم. علاوة على ذلك ، سحابة من الغبار. تعتبر هذه السحابة مرشحًا جيدًا لتشكيل الكواكب لعدة أسباب. أولاً: تم إزالة الغبار من المنطقة الأقرب للنجم. ثانيًا: تم تشكيل الغاز الموجود في القرص الداخلي في أذرع لولبية من خلال تأثيرات الجاذبية.
استخدم فريق من الباحثين وقت التلسكوب للبحث عن الكواكب في AB Aurigae. ومن الواضح أن الباحثين وجدوا واحدة ، تسمى الآن AB Aurigae b ، حوالي 100 وحدة فلكية من AB Aurigae (كل وحدة فلكية هي المسافة النموذجية بين الأرض والشمس). هذا هو أكثر من ضعف المسافة بين الشمس وبلوتو. يضع هذا الموقع AB Aurigae b داخل حلقة الغبار وفي وضع حيث يجب أن يكون قادرًا على إنشاء نوع الذراع اللولبي المرئي في الغاز بين الغبار والنجم. يجب أيضًا أن يكون خارج المنطقة التي تكون فيها كثافة المادة عالية بما يكفي لاستيعاب التكوين الطبيعي للكوكب.
تشير مراجعة أرشيف الصور إلى أن لدينا مؤشرات على وجود الكوكب هناك لبعض الوقت. تشير الصور بوضوح إلى أن AB Aurigae b في المدار.
استخدم الباحثون النمذجة لتحديد حجم الكوكب الذي قد ينتج الضوء الذي رأيناه قادمًا من AB Aurigae b. تشير النماذج إلى أنه بينما لا يزال من المرجح أن ينمو الكوكب ، فإن كتلته تزيد على أربعة أضعاف كتلة كوكب المشتري. يقترح نهج نمذجة آخر أنه من المحتمل أن تكون كتلة كوكب المشتري تسعة أضعاف. في كلتا الحالتين ، يقع الكوكب بالتأكيد في فئة المشتري الفائق.
تُظهر الصور أيضًا كائنات أكثر خفوتًا مشابهة لـ AB Aurigae b ، ولكن أبعد من ذلك (430 و 580 AU). قد تكون كواكب إضافية ، لكننا نحتاج إلى ملاحظات إضافية لتأكيد ذلك.
ماذا يحصل هنا؟
إذن ما الذي يحدث هنا؟ أقرب إلى النجم المضيف ، يُعتقد أن عمالقة الغاز تتشكل من خلال تراكم نواة صخرية كبيرة تبدأ بعد ذلك في امتصاص الغاز. هذا يضيف إلى كتلة الكوكب المتنامي ويعزز نموه. ينقطع هذا النمو المتسارع حيث يتم إخراج الغاز الذي يغذيه في النهاية بواسطة الإشعاع الصادر عن النجم الشاب.
ومع ذلك ، فمن غير المرجح أن تنجح هذه العملية في المسافات التي نراها هنا. في حين أن المزيد من الغاز يجب أن يبقى لفترة أطول ، لا توجد كثافة مادية عالية بما يكفي لبناء قلب كبير. النمو الجامح لن يبدأ أبدا.
البديل هو عملية مشابهة لإنشاء نظام نجمي ثنائي. تؤدي التقلبات العشوائية في كمية المادة إلى تركيز المادة الذي يؤدي وظيفة مشابهة لتلك الموجودة في اللب الصخري. ولأن موقع التكوين بعيد عن النجم ، فهناك احتمال أن تستمر عملية النمو لفترة أطول ، مما ينتج عنه كوكب المشتري الفائق.
علم فلك الطبيعة ، 2022. DOI: 10.1038 / s41550-022-01634-x (حول DOIs).
