تم الكشف عن أسباب القرب الغريب بين كوكبين خارجيين يبعدان عنا 190 سنة ضوئية

يقع النجم TOI-1130 على بعد 190 سنة ضوئية من الشمس، ويضم كوكبين في وقت واحد: كوكب المشتري الساخن – وهو عادة “كوكب منعزل” – يتشاركه مع كوكب نبتون الصغير. لقد حير الزوجان الغريبان العلماء منذ اكتشافهما في عام 2020.

ساعد تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) في تفسير هذا الشذوذ. ووفقا لبياناته، أعاد الباحثون بناء تاريخ تكوين نظام كوكبي غير عادي، وتمت مشاركة نتائجه في المجلة رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.

تم العثور على مفتاح الحل في تكوين الغلاف الجوي لكوكب نبتون الصغير، والذي، بالمناسبة، تم تحديده لأول مرة في ظل هذه الظروف – عندما يدور الكوكب الأصغر داخل مدار الكوكب الأكبر. تبين أن الغلاف الجوي “ثقيل” بشكل غير متوقع – غني ببخار الماء وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وربما الميثان. ولو أن الكوكب قد تشكل في مكانه الحالي، أي قريب جدًا من النجم، لما كان مثل هذا التكوين ممكنًا.

السيناريو البديل

وفقًا للعلماء، تشير النتائج إلى سيناريو بديل: من المحتمل أن يكون كل من نبتون الصغير والمشتري الحار قد تشكلا في مكان أبعد بكثير، في منطقة أكثر برودة من القرص الكوكبي الأولي، واكتسبا غلافًا جويًا تدريجيًا وهاجرا إلى النظام، مع الحفاظ على أغلفةهما الغازية سليمة.

إذا كان الأمر كذلك، فإن هذه النتائج هي أول دليل مباشر على أن كواكب نبتون الصغيرة يمكن أن تتشكل خارج خط ثلج النجم (خط الثلج – الحد الأدنى للمسافة من الشمس التي تنخفض بعدها درجة الحرارة إلى درجة منخفضة بحيث يتكثف الماء على الفور ويتحول إلى جليد.

يقول عالم الفيزياء الفلكية ساوجاتا بارات من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، المؤلف الرئيسي للدراسة: “لأول مرة، لاحظنا الغلاف الجوي لكوكب داخل مدار كوكب المشتري الساخن. تخبرنا هذه القياسات أن هذا الكوكب الصغير نبتون قد تشكل بالفعل خلف خط الثلج، وتؤكد أن مثل هذا السيناريو ممكن بالفعل”.

تم اكتشاف الزوجين الغريبين من قبل عالمة الفلك تشيلسي هوانغ من جامعة جنوب كوينزلاند، والتي كانت آنذاك باحثة ما بعد الدكتوراه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

وبناء على توهين النجم أثناء مرور الكواكب، تم تحديد الفترات المدارية لها: أربعة أيام لنبتون الصغير وثمانية للمشتري الحار.

“هذا نظام فريد من نوعه من جميع النواحي. تميل كواكب المشتري الحارة إلى أن تكون وحيدة: ليس لديها كواكب تابعة لها داخل مداراتها. إنها ضخمة للغاية ولديها جاذبية قوية لدرجة أن أي شيء داخل مدارها يتم دفعه إلى الخارج. ولكن هنا، نجا كوكب المشتري الحار هذا، بطريقة ما، رفيق داخلي. وهذا يثير تساؤلات: كيف يمكن تشكيل مثل هذا النظام؟” – يجادل خوان.

صعوبات في الفتح

كان الجزء الأصعب هو اللحاق بالكوكب في اللحظة المناسبة. المشاركون في هذا النظام متصلون صدى الحركات المتوسطةأي أنها تؤثر على بعضها البعض بفعل الجاذبية، مما يؤدي إلى تغيير طفيف في وقت كل ثورة. كان علي بناء نموذج للتنبؤ بالعبور. يتذكر بارات قائلاً: “كانت التوقعات صعبة للغاية – وكان علينا ببساطة أن نحقق الهدف”.

ويضيف: “إن جمال تلسكوب ويب هو أنه لا ينظر إلى لون واحد فقط، بل إلى أطوال موجية مختلفة. والأطوال الموجية المحددة التي يمتصها الكوكب يمكن أن تخبرنا الكثير عن تكوين غلافه الجوي”.

ويأمل الباحثون في العثور على أنظمة مماثلة، على الرغم من اعترافهم بأن الفرص ضئيلة.