مفاجأة! العثور على كوكب عملاق يحوم حول نجم قزم أحمر صغير

Send

توصلت دراسة جديدة إلى أن علماء الفلك اكتشفوا كوكبًا عملاقًا يشبه كوكب المشتري في مكان غير متوقع ، وهو يدور حول نجم قزم أحمر صغير قريب.

وقال الباحثون إن اكتشاف مثل هذا الكوكب الكبير حول مثل هذا النجم الصغير قد يجبر الفلكيين على إعادة التفكير في كيفية تشكل الكواكب.

الأقزام الحمراء هي النوع الأكثر شيوعًا من النجوم في الكون ، وتشكل أكثر من 70 ٪ من النجوم في الكون. هذه النجوم صغيرة وباردة ، وعادة ما تكون حوالي خمس كتلتها مثل الشمس وما يصل إلى 50 مرة أكثر خفوتًا. ومع ذلك ، كما هو شائع مثل الأقزام الحمراء ، فإن حوالي 10 ٪ فقط من الكواكب الخارجية الأربعة آلاف المكتشفة حتى الآن تدور حول هذه النجوم.

باستخدام المراصد الفلكية كالار ألتو وسييرا نيفادا ومونتسك في إسبانيا ومرصد لاس كمبريس في كاليفورنيا ، قام الباحثون بتحليل النجم القزم الأحمر القريب GJ 3512 ، الذي يقع على بعد حوالي 31 سنة ضوئية من الأرض. GJ 3512 هي حوالي ثُمن كتلة الشمس ، تقريبًا سُبع قطر الشمس وأقل من مائة الشمس.

بشكل غير متوقع ، حول هذا القزم الأحمر ، اكتشف العلماء كوكبًا عملاقًا للغاز ، يسمى GJ 3512b ، كانت كتلته تقريبًا نصف كتلة المشتري. يدور GJ 3512b حول نجمه على مسافة حوالي ثلث الوحدة الفلكية (AU) ، وهو متوسط المسافة بين الأرض والشمس (التي تبلغ حوالي 93 مليون ميل أو 150 مليون كيلومتر).

هذا الغاز العملاق هو كوكب أكبر بكثير من العمل السابق المقترح الذي يدور حول مثل هذا النجم الصغير. للمقارنة ، بينما تبلغ الشمس حوالي 1050 مرة كتلة المشتري ، فإن GJ 3512 هو فقط حوالي 250 مرة من كتلة GJ 3512b ، كما قال المؤلف الرئيسي للدراسة خوان كارلوس موراليس ، عالم الفيزياء الفلكية في معهد علوم الفضاء في برشلونة ، إسبانيا.

احصائيات الكواكب الخارجية وقال موراليس لموقع Space.com: "حتى الآن يبدو أن هذا يشير إلى أن النجوم ذات الكتلة المنخفضة تستضيف عادةً كواكب صغيرة مثل الأرض أو نبتون الصغيرة". ولكن هنا ، نثبت العكس - أي أننا وجدنا كوكبًا عملاقًا للغاز يدور حول نجم منخفض الكتلة جدًا ".

وجد العلماء أيضًا دليلًا على عالم محتمل آخر حول GJ 3512 ، وهو كوكب كتلة نبتون قدروا أنه يزيد عن سدس كتلة المشتري. واقترحوا أن هذا الكوكب يدور على مسافة أكبر من 1.2 AU ، ولكن لا يزال من غير المؤكد ما إذا كان هذا العالم موجودًا بالفعل.

علاوة على ذلك ، اقترح الباحثون أن كوكبًا ضخمًا آخر ربما يكون قد أدار مرة واحدة GJ 3512. ويدور مدار GJ 3512b البيضاوي الممدود حول القزم الأحمر أن عملاق الغاز دخل مرة واحدة في شد الجاذبية مع عالم ضخم آخر حصل فيما بعد انطلق خارج النظام ، مضيفًا كوكبًا مارقًا إلى الفضاء بين النجوم.

حتى الآن ، كان الفلكيون يعتقدون نموذج التراكم الأساسي يمكن أن يفسر تكوين المشتري وزحل ، بالإضافة إلى العديد من عمالقة الغاز الأخرى المكتشفة حول النجوم البعيدة. يفترض هذا النموذج أن الكواكب العملاقة ولدت على مرحلتين ، الأولى ، نوى الصخور والجليد من 10 إلى 15 ضعف كتلة الأرض داخل القرص الكواكب الأولي للغاز والغبار الذي يحيط بالنجوم حديثة الولادة. وبعد ذلك ، بعد الوصول إلى كتلة حرجة ، تتراكم هذه النوى بسرعة كبيرة من الهيدروجين وغاز الهليوم.

يجب أن تحتوي النجوم منخفضة الكتلة مثل الأقزام الحمراء على أقراص كوكبية أولية منخفضة الكتلة نسبيًا ، لذلك من المحتمل أن تكون هناك مواد أقل في هذه الأقراص لتشكيل عمالقة الغاز. وقال موراليس وزملاؤه إذا كان الأمر كذلك ، فإن نموذج التراكم الأساسي لا يمكنه تفسير الحجم العملاق لـ GJ 3512b.

بدلا من ذلك ، اقترح الباحثون أن ما يسمى ب نموذج عدم استقرار القرص تكوين الكوكب قد يساعد في تفسير GJ 3512b. يفترض هذا النموذج أن القرص الكواكب الأولي غير المستقر يمكن أن يتفتت إلى كتل من الغاز والغبار يمكن أن ينهار بعد ذلك مباشرة تحت جاذبيتها الخاصة لتشكيل بعض ، أو ربما كل ، عمالقة الغاز ، متجاوزًا الحاجة إلى نواة صلبة للعمل مثل البذور.

قال موراليس: "للمرة الأولى ، قمنا بتوصيف كوكب خارجي بدقة لا يمكن تفسيره بنموذج تكوين التراكم الأساسي". "يثبت هذا الكوكب الخارجي أن نموذج عدم الاستقرار الجاذبية قد يلعب دورًا في تكوين الكواكب العملاقة."

وقال موراليس إن الباحثين يواصلون مراقبة هذا النظام لمعرفة المزيد عن عالمه المحتمل الثاني وربما المزيد من الكواكب. وأضاف أنه علاوة على ذلك ، يقومون بفحص 300 قزم أحمر آخر أو نحو ذلك للبحث عن المزيد من الكواكب الخارجية.

مفصل العلماء النتائج التي توصلوا إليها عبر الإنترنت اليوم (26 سبتمبر) في مجلة Science.