باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، درس علماء الفلك 72 نجمًا شابًا يشبه الشمس. ونتيجة لذلك، وجدوا أن تشكل الكواكب هو سباق حقيقي مع الزمن.
وذلك لأن المادة التي تعمل بمثابة اللبنات الأساسية للكواكب تفلت باستمرار من أطباق الغاز والغبار الدوامة، أو أقراص الكواكب الأولية, التي تلتف حول النجوم الرضع. قد تجد بعض أنواع الكواكب أن نافذة تكوينها تنغلق في وقت أقرب من غيرها.
يمثل بحث الفريق التحقيق الأكثر تعمقًا حتى الآن حول كيفية هروب المادة من هذه الأقراص الكوكبية الأولية وكيف يؤدي هذا الهروب إلى مراحل مختلفة من تكوين الكوكب حول النجوم الشبيهة بالشمس. بشكل عام، تساعد الدراسة في رسم صورة أفضل لكيفية وسبب حدوث ذلك النظام الشمسي أخذت الشكل الذي كانت عليه حول الشمس الوليدة منذ حوالي 4.6 مليار سنة.
“عمالقة الغاز يحبون كوكب المشتري “يجب أن يقوموا بتجميع أغلفتهم الجوية الضخمة بينما لا يزال القرص كبيرًا بما يكفي لتزويدهم بالإمدادات، قبل أن تحمل الرياح والنفاثات تلك المواد الخام بعيدًا إلى الفضاء”، قال قائد الفريق نامان باجاج من جامعة أريزونا. قال في بيان.
تهب رياح سيئة حول النجوم الرضع
أجرى الفريق بحثه باستخدام البيانات التي جمعها تلسكوب جيمس ويب الفضائي أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI). تتبع العلماء فقدان المادة من خلال تتبع حركات الهيدروجين الجزيئي، وهو أحد الجزيئات الأكثر شيوعًا في أقراص الكواكب الأولية. يمثل كل نجم من النجوم المشاركين في التحقيق مرحلة مختلفة في الحياة المبكرة للنظام النجمي. وهذا يعني أن تجميع هذه اللقطات معًا سمح للباحثين بإنشاء “فيلم” يشرح بالتفصيل الحياة المبكرة لنظام كوكبي.
إحدى أهم النتائج التي توصل إليها هذا النهج هي أن آليات فقدان المواد من أقراص الكواكب الأولية تبدو وكأنها تتطور وتبدل هيمنتها مع تقدم عمر النجم الرضيع.
وهذا أمر مهم لأن عمالقة الغاز مثل كوكب المشتري و زحل لها أجواء واسعة. وبالتالي، فإنها تتطلب المزيد من المواد الخام لتكوينها مقارنة بالعوالم الصخرية الأصغر مثل الأرض. إن فهم فقدان المادة يسمح للعلماء بتحديد مراحل تطور قرص الكواكب الأولية عمالقة الغاز يمكن أن تشكل.
وقالت عضوة الفريق أوما جورتي من معهد SETI في البيان: “الأمر المثير في هذه الدراسة هو أننا نستطيع الآن أن نرى، عبر عينة كبيرة من الأنظمة الشابة، كيف تتغير الآليات التي تزيل الغاز من الأقراص المكونة للكواكب مع مرور الوقت”. “يحدد تشتت القرص ساعة أساسية لتكوين الكوكب: بمجرد اختفاء الغاز، تنتهي فرصة بناء كواكب غنية بالغاز بشكل أساسي.”
وجد الباحثون أنه في وقت مبكر من تطور أقراص الكواكب الأولية، تهيمن الرياح والنفاثات القوية المدفوعة مغناطيسيًا على فقدان الكتلة. يتم تشغيل هذه النفاثات والرياح بواسطة المجالات المغناطيسية التي تنسج من خلال أقراص الكواكب الأولية.
لاحقًا، عندما يرق القرص ويتمكن ضوء النجوم من المرور عبره بسهولة أكبر، تضعف هذه الرياح والنفاثات، ويهيمن على العمليات المغناطيسية إشعاع عالي الطاقة من الغاز المؤين للنجم الوليد وينفخه في الفضاء. العملية الأخيرة تسمى التبخر الضوئي.
يكشف كل هذا أنه لا توجد عملية واحدة مسؤولة عن تجريد المواد المكونة للكواكب من حول النجوم الوليدة. يوضح البحث أيضًا أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي أكثر من قادر على دراسة تشتت الغاز والغبار حول النجوم الناشئة الفردية.
والخطوة التالية للفريق هي اكتشاف مقدار المواد التي تتغيرها هذه الآليات المختلفة. ويمكن للعلماء أيضًا النظر في مناطق الأقراص التي تعمل فيها الآليات التي تمت دراستها. وفي المستقبل، سيساعد هذا في تطوير نموذج للكشف عن مدى سرعة إيقاف تشكل الكواكب، وفي أي مناطق من القرص الكوكبي الأولي من المرجح أن تتشكل أنواع مختلفة من الكواكب.
نُشر بحث الفريق يوم الثلاثاء (25 أغسطس) في المجلة الفلكية.
تاريخ النشر لدى المصدر:
2026-08-28 00:00:00
كاتب المصدر:
