عندما يتعلق الأمر بالكواكب الخارجية ، اكتشفنا مجموعة من التطرف - عوالم غريبة تبدو أشبه بالخيال العلمي أكثر من الواقع. يمكن أن تؤدي اضطرابات الجاذبية القوية من النجمين بسهولة إلى طحن كوكب إلى الغبار ، ناهيك عن منعه من التكوين في المقام الأول.
كشفت دراسة جديدة عن زوج مذهل من الأقراص التي تكون غير متوازنة بشكل كبير في نظام النجوم الثنائي الشاب HK Tau. إنها أوضح صورة على الإطلاق للأقراص الكواكب الأولية حول نجم مزدوج ، تسلط الضوء على ولادة الكواكب ومدارها النهائي في نظام النجوم المتعددة.
قال اريك جنسن من كلية سوارثمور في بيان صحفي "صفيف Atacama الكبير الملليميتر / الصفيف الصغير (ALMA) أعطانا رؤية غير مسبوقة للنجم الرئيسي ورفيقه الثنائي الذي يحظى بأقراص كوكبية أولية غير متوازنة بشكل متبادل". "في الواقع ، قد نشهد تشكيل نظام شمسي قد لا يستقر أبدًا."
يبلغ عمر النجمين في النظام - اللذين يقعان على مسافة 450 سنة ضوئية تقريبًا في كوكبة برج الثور - أقل من أربعة ملايين سنة ويفصل بينهما حوالي 58 مليار كيلومتر ، أو 13 ضعف مسافة نبتون عن الشمس.
سمحت حساسية ALMA العالية والقرار غير المسبوق لـ Jensen وزملائه بحل كامل دوران قرصي HK Tau الكواكب الأولية.
"من الأسهل ملاحظة انتشار الغاز والغبار لأنه يحتوي على مساحة سطح أكبر - بنفس الطريقة التي قد يكون من الصعب بها رؤية قطعة صغيرة من الطباشير من مسافة بعيدة ، ولكن إذا قمت بصقل الطباشير وتفريق السحابة من غبار الطباشير ، يمكنك رؤيته من مسافة أبعد ".
يدور غاز أول أكسيد الكربون حول كلا النجمين في حزامين عريضين يدوران بوضوح - الجانب الذي يدور بعيدًا عننا يتحول إلى اللون الأحمر ، في حين أن الجانب الذي يدور تجاهنا يتحول إلى لون أزرق.
وقال جنسن لمجلة الفضاء: "ما نجده في هذا النظام الثنائي هو أن القرصين المداريين موجهان بشكل مختلف تمامًا عن بعضهما البعض ، بزاوية 60 أو 70 درجة بين طائرتهما المدارية." نظرًا لأن الأقراص غير متوازنة إلى حد كبير ، فمن الواضح أن قرصًا واحدًا على الأقل غير متزامن مع مدار النجوم المضيفة لها.
قالت الكاتبة المشاركة راشيل أكيسون من معهد ناسا لعلوم الكواكب الخارجية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: "هذا الاختلال الواضح أعطانا نظرة رائعة على نظام النجوم الثنائية الشاب". "على الرغم من وجود تلميحات من قبل عن وجود هذا النوع من النظام غير المنحاز ، إلا أن هذا هو النموذج الأكثر وضوحًا والأكثر وضوحًا".
تتكون النجوم والكواكب من السحب الضخمة من الغبار والغاز. تنهار جيوب صغيرة في هذه السحب تحت تأثير الجاذبية. ولكن مع تقلص الجيب ، يدور بسرعة ، مع تسطيح المنطقة الخارجية إلى قرص مضطرب. في نهاية المطاف ، يصبح الجيب المركزي ساخنًا وكثيفًا لدرجة أنه يشعل الاندماج النووي - في ولادة نجم - بينما يبدأ القرص الخارجي - الآن القرص الكوكبي الأولي - في تكوين الكواكب.
على الرغم من تشكلها من قرص عادي ومسطح ، يمكن أن تنتهي الكواكب في مدارات شديدة الانحراف ، وقد تكون غير متوازنة مع خط الاستواء للنجم. أحد التفسيرات المحتملة هو أن نجم رفيق ثنائي يؤثر عليهم - ولكن فقط إذا كان مداره غير متوازن في البداية مع الكواكب.
وقال جينسين لمجلة الفضاء: "لأن هذه الأقراص غير متوازنة مع المدار الثنائي ، فستكون كذلك مدارات أي كواكب تشكلها". "لذا على المدى الطويل ، سيؤثر الرفيق الثنائي على مدارات الكوكب هذه ، مما يتسبب في اهتزازها ويميل إلى أن يكون أكثر تماشيًا مع المدار الثنائي ، وفي نفس الوقت يصبح أكثر غريبًا."
بالنظر إلى المستقبل ، يريد الباحثون تحديد ما إذا كان هذا النوع من النظام نموذجي أم لا. إذا كان الأمر كذلك ، فقد تفسر قوى المد والجزر من النجوم المصاحبة بسهولة الخصائص المدارية التي تجعل العينة الحالية من الكواكب الخارجية على عكس الكواكب في نظامنا الشمسي.
ستظهر النتائج في Nature في 31 يوليو 2014.
