تتشكل الكواكب الغازية بسرعة

يدور بيتا بيكتوريس بي حول النجم الشاب بيتا بيكتوريس في مدار مشابه لمدار زحل، حداثة النظام هي أنه أقرب كوكب لشمسه تم تصويره ماديا، وأن عمر شمسه بالكاد 12 مليون سنة

نانسي أتكينسون

لأول مرة، تمكن علماء الفلك من تتبع حركة كوكب خارج المجموعة الشمسية بشكل مباشر أثناء تحركه من أحد جانبي شمسه إلى الجانب الآخر. الكوكب لديه أقصر مدار من تلك التي تم تصويرها مباشرة حتى الآن (وهذه هي بالضبط الكواكب الأبعد عن شموسها). ويقع في مدار مماثل لمدار زحل من شمسنا. ويبلغ عمر النجم بيتا بيكتوريس 12 مليون سنة فقط، وبالتالي يشير هذا الكوكب إلى أن الكواكب العملاقة يمكن أن تتشكل بسرعة - فقط في غضون بضعة ملايين من السنين في القرص الكوكبي ما قبل الكوكب. ويقول الخبراء إن هذا الاكتشاف يؤكد النظرية القائلة بأن الهياكل الفريدة في الأقراص يمكن استخدامها كنوع من بصمات الأصابع لتوصيف الكواكب.

النجم نفسه، بيتا بيكتوريس، أكبر بنسبة 75٪ من شمسنا. ويبعد حوالي 60 سنة ضوئية في اتجاه مجموعة المصور. وهذا أحد الأمثلة المعروفة لنجم محاط بقرص من الغبار. وأظهرت الملاحظات السابقة تشوه القرص وقرصًا ثانويًا وسقوط مذنبات داخل النجم.

وقالت قائدة الفريق آن ماري لاغرانج: "كانت هذه الاكتشافات غير مباشرة، لكنها قوية بما يكفي لتتطلب وجود كوكب ضخم، وقد أثبتت ملاحظاتنا الجديدة ذلك بما لا يدع مجالاً للشك". "نظرًا لأن النجم صغير جدًا، فإن نتائجنا تثبت أن عمالقة الغاز يمكن أن تتشكل من القرص في غضون بضعة ملايين من السنين.
ويشتبه في أن الكوكب المعروف باسم بيتا بيكتوريس بي قد تم رصده في عام 2003 وتم تصويره لأول مرة في عام 2008، لكن علماء الفلك لا يستطيعون تحديد أنه كوكب بالفعل وليس في المقدمة أو الخلفية بالفعل. تشير الملاحظات الجديدة إلى أن الجسم هو بالفعل عملاق غازي يحيط بالنجم.
أظهرت الملاحظات الحديثة أن الأقراص حول النجوم الشابة تتبدد خلال بضعة ملايين من السنين، وأن الكواكب الغازية يجب أن تكون قد تشكلت بشكل أسرع مما كان يعتقد سابقًا.

حتى الآن تم تصوير حوالي عشرة كواكب فقط. يمتلك بيتا بيكتوريس بي أقصر مدار معروف حتى الآن. وهو يقع على مسافة تتراوح بين 8 و15 مرة المسافة بين الأرض والشمس أو 8-15 وحدة فلكية، تقريبًا مسافة زحل من الشمس.

ستسمح لنا الفترة المدارية القصيرة للكوكب بتسجيل مداره الكامل لمدة 15-20 عامًا، وستمنحنا الدراسات الإضافية للكوكب مزيدًا من الأفكار حول فيزياء وكيمياء الغلاف الجوي لكوكب عملاق شاب. قال طالب البحث مايكل بونفوي.

تبلغ كتلة الكوكب 9 أضعاف كتلة كوكب المشتري، وهذه هي الكتلة والموضع الصحيح لتفسير الاضطرابات في عمليات رصد الجزء الداخلي من القرص. ويظهر هذا الاكتشاف دلائل مشابهة للتنبؤ بأن علماء الفلك أداماس ولا فريا اكتشفوا نبتون (رحاب) في القرن التاسع عشر، بناء على ملاحظات مدار أورانوس (أورون).

استخدم الفريق أداة NAOS-CONICA الموجودة على أحد التلسكوبات التي يبلغ قطرها 8.2 متر التابعة للمرصد الأوروبي الجنوبي VLT في تشيلي. كشفت هذه الملاحظات الأخيرة التي تمت في خريف عام 2009 أن الجسم موجود على الجانب الآخر من القرص مقارنة بموقعه في عام 2008، وبعد فترة من الاختباء خلف النجم أو أمامه (حتى لو كان أمامه فهو تائه في وهج النجم). وهذا يؤكد حقيقة أن المصدر هو بالفعل كوكب يدور حول النجم الأم. كما يوفر نظرة ثاقبة لحجمه ومداره حول النجم.

وقال عضو الفريق جال شوبين: "جنبًا إلى جنب مع الكواكب المكتشفة حول النجوم الشابة الضخمة الأخرى (Pumelhot وHR8799)، يشير وجود Beta Pictoris b إلى أن كواكب المشتري الفائقة يمكن أن تكون نتيجة ثانوية متكررة لعملية تكوين الكواكب حول النجوم الضخمة". وقال لاغرانج: "إن الصور المباشرة للكواكب الخارجية - والتي تم التقاط العديد منها بواسطة VLT - تظهر تنوع أنظمة الكواكب". "من بين هذه الحالات، يعد Beta Pictoris b أحد أكثر الحالات الواعدة للكواكب التي يمكن أن تكون قد تشكلت بنفس الطريقة التي تشكلت بها عمالقة الغاز في نظامنا الشمسي.

للحصول على معلومات على موقع المرصد الأوروبي الجنوبي ESO

ترجمة: آفي بيليزوفسكي