يمكن للكواكب المسحوقة حول النجوم الميتة أن تعيد كتابة تاريخ النظام الشمسي
ربما تكون الكواكب قد بدأت في التشكل في منطقتنا النظام الشمسي عندما كانت الشمس لا تزال فتية – قبل ملايين السنين مما كان يعتقد سابقًا ، تشير دراسة جديدة للنجوم الميتة منذ زمن طويل.
في الدراسة التي نشرت يوم الاثنين (14 نوفمبر) في المجلة علم الفلك الطبيعي، حلل علماء الفلك مزيجًا من العناصر المختلفة في أجواء أكثر من 200 قزم أبيض – قشور قاتمة وميتة للنجوم التي كانت ذات يوم بحجم شمسنا ، أو أكبر.
وجد مؤلفو الدراسة دليلاً واضحًا على أن هذه النجوم كانت “ملوثة” بعناصر ثقيلة مثل الحديد والمغنيسيوم والكالسيوم. وفقًا للمؤلفين ، عادةً ما يكون للأقزام البيضاء أجواء نقية ، ويمكن أن تنتج هذه الحالات الشاذة فقط عن الاصطدامات مع الكويكبات القديمة التي تسمى الكواكب الصخرية – اللبنات الصخرية للكواكب القديمة – التي احترقت في أجواء النجوم منذ دهور.
ليست هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها القبض على الأقزام البيضاء يرتدون جثث الكواكب المحتملة في أجواءهم. ومع ذلك ، تشير أنواع العناصر المكتشفة في هذه النجوم المعينة إلى أن الكواكب الصغيرة المحترقة كانت تحتوي في يوم من الأيام على نوى حديدية ، مما يعني أنها مرت بعملية طويلة من الذوبان والتصلب المعروفة باسم التمايز – وهي نفس العملية التي أعطت الأرض وشاحها الصخري والحديد. منذ مليارات السنين الأساسية.
كتب الباحثون أنه من أجل تحمل عملية الانصهار الطويلة هذه ، يجب أن تكون تلك الكواكب الصغيرة ذات القلب الحديدي قد تشكلت خلال المليون سنة الأولى من عمر أنظمتها الشمسية – في وقت أبكر بكثير مما توحي به معظم نماذج تكوين الكواكب.
“لا يمكن أن يُعزى سبب الذوبان إلا إلى العناصر المشعة قصيرة العمر جدًا ، والتي كانت موجودة في المراحل الأولى من نظام الكواكب ولكنها تتلاشى في غضون مليون عام فقط” ، كما قال مؤلف الدراسة الرئيسي ايمي بونسور، عالم الفلك في جامعة كامبريدج في المملكة المتحدة ، قال في أ بيان. “بعبارة أخرى ، إذا ذاب هذه الكويكبات بشيء موجود فقط لفترة وجيزة جدًا في فجر نظام الكواكب ، فيجب أن تبدأ عملية تكوين الكوكب بسرعة كبيرة.”
تشير النظريات الرائدة اليوم حول تكوين الكواكب إلى أن الكواكب تنشأ من أقراص جليدية من الغاز والغبار تدور حول النجوم الفتية. بمرور الوقت ، تلتصق الجسيمات الدقيقة في هذه الأقراص ببعضها البعض ، وتشكل أجسامًا أكبر من أي وقت مضى. في النهاية ، تظهر الكواكب الصخرية. تستمر بعض هذه الكواكب الصغيرة في التراكم قضيه من محيطهم ، ليصبحوا كواكب ، بينما يظل البعض الآخر كويكبات – مثل تلك التي يبدو أنها اصطدمت بالأقزام البيضاء في الدراسة الجديدة.
تقول معظم النظريات أن الكواكب الصغيرة لا تظهر في النظام الشمسي حتى يصل نجمها المضيف بالفعل إلى حجمه النهائي ، بعد ملايين السنين من ولادة النجم. لكن هذه الدراسة الجديدة تشير إلى أنه لا يمكن أن يكون هذا هو الحال دائمًا ؛ كتب مؤلفو الدراسة أنه من أجل احتواء نجم ميت على بقايا كويكبات غنية بالحديد في غلافه الجوي ، يجب أن “يكبر هذا النجم وكواكبه الصغيرة معًا”. وهذا يدفع إلى الوراء بداية تشكل الكوكب بملايين السنين.
قال بونسور: “تكمل دراستنا الإجماع المتزايد في هذا المجال على أن تشكل الكوكب بدأ مبكرًا ، مع تشكل الأجسام الأولى بالتزامن مع النجم”. وأضافت أن هذا النوع من تكوين الكواكب قد يكون “موجودًا في كل مكان” بين الأنظمة الشمسية ، بما في ذلك مجموعتنا.
هذا لا يعني أن الأرض ، أو أي كوكب آخر ، أقدم مما كان يُعتقد سابقًا ؛ تشير نتائج الدراسة فقط إلى أن العملية الفيزيائية لتشكيل الكواكب تبدأ في وقت أبكر بكثير مما زعمت النماذج السائدة.
