تؤكد الملاحظات الجديدة النظرية حول عملية تكوين الكواكب من سحب الغبار

سحابة من الغاز والغبار تتشكل بداخلها النجوم. أعلاه: السحابة في التصوير الضوئي
يبدو؛ أدناه: السحابة في التصوير بالأشعة تحت الحمراء
أفيشاي جال يام

حتى وقت قريب، كان بإمكان علماء الفلك مراقبة النظام الشمسي فقط
لنا. تم بناء النظرية التي تفسر تكوين الكواكب
لذلك من أجل شرح ما يحدث في هذا النظام. في السنوات الاخيرة،
بعد سلسلة من الإنجازات التكنولوجية في إنتاج وتشغيل التلسكوبات
علماء الفلك المتطورون قادرون على مراقبة أنظمة النجوم لأول مرة
الطوائف التي هي في طور التكوين حول شموس أخرى: ملاحظات الإشعاع
فالأشعة تحت الحمراء، على سبيل المثال، توضح كيف تكون النجوم في طور التكوين
تظهر البدائيات من سحب الغاز والغبار.

ونتيجة للاختراقات التكنولوجية، تم مؤخرا تكريس الكثير من الجهود البحثية
لدراسة عمليات تكوين النجوم. ويحاول الباحثون معرفة ذلك بدون
لا يزال النجاح، لماذا تختلف النجوم التي تتشكل عن بعضها البعض: هناك نجوم
عملاق كتلته أكبر من كتلة الشمس بعشرات المرات مقارنة بالأقزام الذين كتلتهم
فقط حوالي عُشر الشمس. سؤال آخر يحاول علماء الفلك الإجابة عليه
الجواب هو لماذا لا تتشكل معظم النجوم بشكل فردي بل بالأحرى
كأزواج: نجمان يدوران حول بعضهما البعض.

تتشكل النجوم من سحب من الغازات، خاصة الهيدروجين، التي تطفو في الفضاء
بين النجوم. قوة الجاذبية المؤثرة بين جزيئات الغاز تسبب السحب
يتقلص بحيث تكون المسافة بين جزيئات الغاز صغيرة. ونتيجة لذلك، تزداد القوة
الجاذبية بينهما. وتسمى هذه العملية "انهيار الجاذبية". غيوم الغاز
بالتقلص، يصبح الغاز أكثر ضغطًا وأكثر سخونة. درجات الحرارة
وفي قلب الغاز يمكن أن تنهار السحب تحت تأثير الجاذبية
تصل إلى ملايين الدرجات المئوية: وفي مثل هذه الحالات يحدث تصادم بين الجزيئات
الغاز قوي للغاية.

في بعض الأحيان، تصطدم ذرات غاز الهيدروجين مع بعضها البعض بقوة كبيرة لدرجة أنها
تصبح ذرات عنصر آخر: غاز الهيليوم. هذه العملية تسمى الانصهار
النووية (أو الاندماج النووي) – العملية التي تعتمد عليها القنبلة الهيدروجينية. عندما
تحدث مثل هذه العملية في قلب سحابة الغاز، ويتم إطلاق كمية هائلة من الطاقة
على شكل حرارة وإشعاع: يمكن تشبيه ذلك بانفجار ملايين القنابل
الهيدروجين في نفس الوقت. الطاقة المنطلقة في قلب السحابة نتيجة لعملية ما
دفع الاندماج النووي الطبقات الخارجية للسحابة إلى الخارج
ويوازن قوة الجاذبية التي تسحبهم إلى الداخل: سحابة الغاز الموجودة الآن
حار جداً، يصل إلى حالة التوازن. الحرارة والإشعاع اللذان ينشأان في المركز
يتم إخراج السحابة من الطبقات الخارجية، وتتحول سحابة الغاز إلى كرة ساخنة
من الغازات المنبعثة من الإشعاع والحرارة - وهذا نجم.

تشرح العملية الموصوفة كيف تتشكل نجوم السبت - شمسنا،
على سبيل المثال. ولكن كيف تكونت الكواكب؟ طبيعة الكواكب
(الكواكب) تختلف جوهريا عن نجوم السبت. واحدة من الاختلافات
وأعظمها أن نجوم السبت تشع نورها. أنها تبدو
نحن شاحبون للغاية فقط لأنهم على مسافة كبيرة منا.
وعلى النقيض من ذلك، فإن الكواكب هي أجسام أصغر بكثير. فهي ليست مصادر الضوء
بأنفسهم: فالضوء الذي يصل إلى أعيننا منهم هو ضوء الشمس المنعكس من فوق
وجوههم

والافتراض العلمي المقبول هو أن الكواكب تتشكل من بقايا سحابة الغاز
والتي تشكل منها النجم الرئيسي للنظام. البقايا المتبقية تحيط بالمكان
النجم الشاب ومبدعي الأقراص. وكما ذكرنا، فإن معظم هذه المواد عبارة عن غاز
الهيدروجين، ولكنه يحتوي أيضًا على عناصر أثقل: الكربون والأكسجين والنيتروجين
والحديد وفي القرص الناتج، تتبلور هذه المواد إلى حبيبات غبار صغيرة،
التي تتجمع وتشكل كتلًا أكبر وأكبر من المادة. هذه الكتل
تتصادم مع بعضها البعض وتشكل أجسامًا يشبه شكلها الكويكبات الموجودة في النظام
شمسنا بمرور الوقت، يتم التقاط أكبر الكتل بمساعدة القوة
الجاذبية، كل المادة التي تتحرك بالقرب من مدارها وتصبح نجومًا
اذهب مثل الأرض والزهرة والمريخ. هذه الكواكب في الغالب مركبة
الأكسجين والكربون والنيتروجين والحديد وتسمى الكواكب الشبيهة بالأرض. الى نجومي
وخاصة الثقيلة منها والتي تكون في مدار بعيد عن نجم السبت مثلا
كوكب المشتري وزحل في نظامنا الشمسي، لديهما جاذبية قوية بما يكفي للنظام
التقاط غلاف من غاز الهيدروجين: وتسمى هذه النجوم "عمالقة الغاز".

استخدمت مجموعتان من علماء الفلك من الولايات المتحدة الأمريكية مؤخرًا التلسكوب الفضائي
"هابل" لدراسة ظروف خلق الكواكب. اختار الباحثون
نجمان خارج نظامنا الشمسي، يقومان بتحليل خصائص الضوء
القادمة منهم تشير إلى أنهم صغار جدًا. أراد الباحثون المشاهدة
في قرص الغبار المحيط بالنجوم والذي من المفترض أن تتشكل الكواكب منه.
ومن الصعب إجراء مثل هذه الملاحظات لأن الضوء القادم من القرص ضعيف جدًا
نسبة إلى ضوء النجم المبهر. من أجل التمييز بين قرص الغبار
أثناء الدوران حول النجوم، استخدم الباحثون كاميرا حساسة للإشعاع
الأشعة تحت الحمراء. في هذه المنطقة، يكون الضوء القادم من الغبار الموجود في القرص قويًا نسبيًا،
في حين أن الضوء القادم من النجم ضعيف نسبيا. حدة الصور الناتجة
التلسكوب الفضائي يجعل من الممكن إخفاء ضوء النجم، بحيث يمكن تمييزه
في الضوء الشاحب المنبعث من القرص.

كشفت الصور التي تم الحصول عليها من التلسكوب الفضائي تفاصيل لم يسبق لها مثيل: الباحثون
تمكن من التعرف بوضوح على أقراص الغبار حول النجمين. اتضح
حتى لو كانت الأقراص غير متواصلة: فمن الممكن ملاحظة وجود مناطق حلقية
بعض الأقراص خالية من الغبار. التفسير الواضح لذلك هو أنه في الأنظمة
هذه هي الكواكب التي تشكلت بالفعل، والتي استحوذت على معظم الغبار والجزيئات
المادة الصغيرة القريبة من مداراتها. بوسائل المراقبة المتوفرة لدينا
اليوم من المستحيل رؤية هذه الكواكب نفسها، لأن الضوء
إن عودة نجمهم الأم منهم إلينا ضعيف جدًا، مهما كانت الآثار التي تركوها
وتتبعهم في قرص الغاز، والغبار الذي تشكلوا منه، يشهد على وجودهم.
{ظهر في صحيفة هآرتس بتاريخ 14/2/2000{

كان موقع حيدان حتى عام 2002 جزءًا من بوابة IOL التابعة لمجموعة هآرتس، ويعمل الدكتور جال يام حاليًا باحثًا في معهد وايزمان