اكتشف علماء الفلك شظايا مذنبات تتفكك بعد اصطدامها بنظام شمسي مجاور. ويعتقد الباحثون أنهم يشهدون التدمير الكامل لأحد هذه المسطحات الجليدية كل خمس دقائق.
الصورة: مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا / ف. ريدي
اكتشف علماء الفلك باستخدام تلسكوب أتاكاما المليمتري الكبير/تحت المليمتري (ALMA) بقايا اصطدامات مذنبات في نظام شمسي آخر، ويقدرون أن مثل هذا الاصطدام يحدث هناك كل خمس دقائق.
تم اكتشاف "الدليل الدخاني" لهذا الدمار الجليدي في منطقة صغيرة نسبيا من سحابة من غاز أول أكسيد الكربون تدور حول النجم الشاب القريب بيتا بيكتوريس.
يقول بيل دنت، الباحث في مقر ألما في سانتياغو، تشيلي، والباحث الرئيسي في علم الفلك: «لا يمكن لجزيئات أول أكسيد الكربون أن تعيش حول النجم إلا لفترة قصيرة من الزمن، حوالي قرن، قبل أن يتم تدميرها بواسطة الأشعة فوق البنفسجية». المقال المنشور في مجلة العلوم. "ما لم تكن بيتا بيكتوريس في فترة غير عادية، فمن المحتمل أن يكون أول أكسيد الكربون الذي نراه يأتي من مصدر متجدد."
"المذنبات والأجسام الجليدية الأخرى تحبس كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى في عملية التجميد الأولية. وعندما تصطدم مثل هذه الأجسام، وهو أمر شائع في البيئات الفوضوية مثل تلك الموجودة بالقرب من النجوم الشابة، فسيتم توزيع غاز أول أكسيد الكربون بالتساوي.
لكن الصور الجديدة من ألما تظهر شيئًا آخر: كتلة واحدة مدمجة من أول أكسيد الكربون على بعد حوالي 13 مليار كيلومتر من الشمس، أو ثلاثة أضعاف مسافة نبتون-رحاب من شمسنا. يقول مارك وايت، عالم الفلك في جامعة كامبريدج والمؤلف المشارك في الورقة البحثية: "توفر هذه التكتلات دليلًا مهمًا لما يحدث في المناطق الخارجية لهذا النظام الكوكبي الشاب".
وكشفت الملاحظات المبكرة لكوكب بيتا بيكتوريس باستخدام التلسكوبات الأخرى أنه محاط بقرص كبير من الحطام المغبر ويدور حوله كوكب واحد على الأقل على بعد 1.2 مليار كيلومتر من النجم.
تشير بيانات ألما الجديدة إلى احتمال وجود كوكب ثانٍ غير مكتشف بعد يدور حول النجم على مسافة أكبر. قد تؤدي جاذبية مثل هذا الكوكب إلى توجيه ملايين الأجسام المذنبية إلى منطقة كثيفة نسبيًا. ونشاهد ظاهرة مماثلة في نظامنا الشمسي عندما يحتفظ كوكب المشتري بمجموعة تعرف باسم "كويكبات طروادة" في مدار ثابت حول الشمس.
ويقول آكي روبيرج: "يجب أن يكون معدل الاصطدامات سريعًا جدًا للحصول على كمية من أول أكسيد الكربون تعادل سدس كتلة المحيطات على الأرض، في حين أن التدمير الكلي لمذنب كبير يحدث مرة كل خمس دقائق". وهو عالم فلك في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في ماريلاند، وهو أيضًا شريك في الأبحاث. "للحصول على مثل هذا العدد من الاصطدامات، هناك حاجة إلى سرب ضخم وكثيف من المذنبات."
والاحتمال الآخر هو أنه بدلاً من قيام كوكب واحد كبير بتوجيه المذنبات إلى الاصطدام، تكونت الشظايا نتيجة اصطدام كوكبين بحجم المريخ خلال المليون سنة الماضية. وحتى في تلك الحالة سنحصل على بقايا كثيفة تشبه المذنبات تحيط بالنجم. وبالمناسبة، فإن مثل هذه العملية ستكون نادرة وهناك احتمال ضعيف لحدوثها منذ وقت قصير عندما لا تزال الكسور مركزة إلى هذا الحد".
يمنح كلا الاحتمالين علماء الفلك سببًا للتفاؤل بوجود المزيد من الكواكب التي تنتظر اكتشافها في نظام بيتا فاكتوريس، الواقع على بعد 63 سنة ضوئية من الأرض في المجموعة الجنوبية فيكتور.
"إن دقة ألما غير المسبوقة وحساسية التلسكوب تسمح لعلماء الفلك بالكشف عن ضوء الطول الموجي المليمتري وتحت المليمتري المنبعث من نوى الغبار وأول أكسيد الكربون في النظام."
وقال روبيرج: "إن أول أكسيد الكربون هو مجرد البداية: فمن الممكن أن يتم إطلاق جزيئات ما قبل العضوية الأكثر تعقيدًا من هذه الأجسام الجليدية".
ويأمل علماء الفلك أن تلقي المزيد من الملاحظات التي أجراها ألما ضوءًا إضافيًا على النظام وتساعد على فهم الظروف التي حدثت أثناء تكوين نظامنا الشمسي.
ألما هو مرصد دولي مملوك بشكل مشترك لدول من أوروبا وأمريكا الشمالية وآسيا بالشراكة مع جمهورية تشيلي. يتم تنفيذ بناء المرصد وتشغيله لصالح أوروبا من قبل المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) - وهي هيئة يرغب علماء الفلك الإسرائيليون أيضًا في الانضمام إليها. أما بالنسبة لدول أمريكا الشمالية، فيتم إدارته من قبل المرصد الراديوي الوطني في الولايات المتحدة الأمريكية (NRAO). ومن آسيا تتم إدارتها من قبل المرصد الفلكي الوطني الياباني (NAOJ) وتشرف عليها جميعًا إدارة مشتركة.
للحصول على الأخبار على موقع راديو متسبيه الوطني في الولايات المتحدة الأمريكية
