أعلن علماء الفلك اليوم أن الكواكب بنيت على مدى فترة طويلة من الاصطدامات الضخمة بين الأجسام الصخرية بحجم السلاسل الجبلية.
تكشف الملاحظات الجديدة من تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا سحب غبار كبيرة بشكل مدهش حول عدة نجوم. على الأرجح ، اندلعت هذه الغيوم عندما تحطمت الكواكب الصخرية الجنينية معًا. ربما يكون قمر الأرض نفسه قد تشكل من مثل هذه الكارثة. قبل هذه النتائج الجديدة ، اعتقد الفلكيون أن الكواكب تشكلت في ظروف أقل فوضوية.
قال الدكتور جورج ريك من جامعة أريزونا ، توكسون ، المؤلف الأول للنتائج وعالم سبيتزر: "إنها فوضى هناك". "نحن نرى أن أمام الكواكب طريق صخري طويل لتهبط قبل أن تنمو بالكامل."
استطاع سبيتزر رؤية آثار هذه التصادمات المتربة برؤيته القوية للأشعة تحت الحمراء. عندما تصطدم الكواكب الجنينية ، النوى الصخرية للكواكب مثل الأرض والمريخ معًا ، يُعتقد أنها إما تندمج في كوكب أكبر أو تنقسم إلى قطع. يتم تسخين الغبار الناتج عن هذه الأحداث بواسطة النجم المضيف ويتوهج في الأشعة تحت الحمراء ، حيث يمكن لـ Spitzer رؤيته.
وستنشر النتائج في العدد القادم من مجلة Astrophysical Journal. إنها تعكس ما نعرفه عن تشكيل نظامنا الكوكبي. تكشف الملاحظات الأخيرة من دراسات فوهات ارتطام القمر لدينا عن نظام شمسي مبكر مضطرب. قال ريك: "لقد حصل قمرنا على الكثير من الضربات العنيفة عندما بدأت الكواكب في التبلور".
وفقًا للنظرية الأكثر شيوعًا ، تتشكل الكواكب الصخرية إلى حد ما مثل رجال الثلج. تبدأ حول النجوم الصغيرة على شكل كرات صغيرة في حقل غبار سميك على شكل قرص. ثم ، من خلال التفاعلات اللزجة مع حبيبات الغبار الأخرى ، تتراكم تدريجياً المزيد من الكتلة. في نهاية المطاف ، تتشكل الأجسام ذات الحجم الجبلي ، والتي تتصادم بشكل أكبر لتصنع الكواكب.
في السابق ، كان علماء الفلك يتصورون أن هذه العملية تسير بسلاسة نحو نظام كوكبي ناضج على مدى بضعة ملايين إلى بضع عشرات الملايين من السنين. وتوقعوا أن تتلاشى الأقراص المتربة التي تشكل الكواكب بشكل مطرد مع التقدم في السن ، مع حدوث نوبات عرضية من الاصطدامات بين الأجسام الصخرية المتبقية.
لاحظ ريك وزملاؤه بيئة أكثر تنوعًا في تكوين الكوكب. استخدموا بيانات سبيتزر الجديدة ، جنبًا إلى جنب مع البيانات السابقة من وكالة ناسا المشتركة والمملكة المتحدة والأقمار الصناعية الفلكية بالأشعة تحت الحمراء الهولندية ومرصد الفضاء تحت الأحمر التابع لوكالة الفضاء الأوروبية. لقد بحثوا عن أقراص مغبرة حول 266 نجمة قريبة من نفس الحجم ، حوالي ضعف إلى ثلاثة أضعاف كتلة الشمس ، وأعمار مختلفة. تم العثور على واحد وسبعون من تلك النجوم تحتوي على أقراص ، يفترض أنها تحتوي على كواكب في مراحل مختلفة من التطور. ولكن ، بدلاً من رؤية الأقراص تختفي في النجوم القديمة ، لاحظ علماء الفلك العكس في بعض الحالات.
وقال ريك: "اعتقدنا أن النجوم الصغيرة ، التي يبلغ عمرها مليون سنة تقريبًا ، سيكون لها أقراص أكبر وأكثر سطوعًا ، والنجوم الأكبر سنًا التي تتراوح أعمارهم بين 10 و 100 مليون سنة سيكون لديها نجوم أكثر خفوتًا". "لكننا وجدنا بعض النجوم الصغار يفتقدون الأقراص وبعض النجوم القديمة ذات الأقراص الضخمة."
يشير هذا التباين إلى أن الأقراص المكونة للكوكب يمكن أن تختنق بالغبار طوال عمر الأقراص ، حتى مئات الملايين من السنين بعد تكوين النجم المضيف. قال ريكي: "إن الطريقة الوحيدة لإنتاج الكثير من الغبار كما نراه في هذه النجوم القديمة هي من خلال الاصطدامات الضخمة".
قبل سبيتزر ، لم يلاحظ سوى بضع عشرات من الأقراص المكونة للكوكب حول النجوم الأقدم من بضعة ملايين من السنين. تتيح رؤية Spitzer الحساسة بشكل فريد للأشعة تحت الحمراء إحساس الحرارة الخافتة من آلاف الأقراص من مختلف الأعمار. قال الدكتور مايكل ويرنر ، عالِم مشروع سبيتزر في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا ، باسادينا ، كاليفورنيا: "فتح سبيتزر بابًا جديدًا لدراسة الأقراص وتطور الكواكب".
قالت الدكتورة آن كيني ، مديرة قسم الكون في مديرية مهمة العلوم بمقر وكالة ناسا: "هذه الاكتشافات الجديدة المثيرة تعطينا رؤى جديدة حول عملية تكوين الكواكب ، وهي العملية التي أدت إلى ولادة كوكب الأرض والحياة". ، واشنطن. وقالت: "إن سبيتزر يجسد بالفعل مهمة ناسا لاستكشاف الكون والبحث عن الحياة".
يدير مختبر الدفع النفاث (JPL) تلسكوب سبيتزر الفضائي لمديرية مهمة العلوم التابعة لوكالة ناسا. تتوافر مفاهيم الفنان ومعلومات إضافية حول تلسكوب سبيتزر الفضائي على http://www.spitzer.caltech.edu.
المصدر الأصلي: NASA / JPL News Release
