اكتشف العلماء نظامًا نجميًا فريدًا يسمى HD110067 حيث تدور ستة كواكب في إيقاع الجاذبية الإيقاعي، وهي ظاهرة نادرة يمكن أن تكشف عن رؤى جديدة حول تكوين الكواكب وتطورها.
أدت الدراسة جامعة شيكاغو يستطيع عالم الفلك رافائيل لوك أن يخبرنا عن كيفية تشكل الكواكب.
اكتشف العلماء مشهدًا نادرًا في نظام نجمي قريب: ستة كواكب تدور حول نجمها المركزي بإيقاع إيقاعي. تتحرك الكواكب في رقصة فالس مدارية تكرر نفسها بحيث يمكن ضبطها على الفور على الموسيقى.
حالة نادرة من تناغم الجاذبية “المتزامن”، يمكن لهذا النظام أن يوفر نظرة عميقة حول تكوين الكوكب وتطوره.
نُشر التحليل، الذي أجراه عالم جامعة شيكاغو رافائيل لوك، في 29 نوفمبر في مجلة Science. طبيعة.
“يمكن أن يكون هذا الاكتشاف نظامًا رئيسيًا لفهم كيفية تشكل الكواكب الفرعية، وهي النوع الأكثر شيوعًا من الكواكب خارج النظام الشمسي، وما تتكون منه، وما إذا كانت لديها الظروف المناسبة لدعم وجودها. قال لوك: “ماء سائل على سطحها”.
عرض فني للكواكب الستة المكتشفة حديثًا والتي تتأرجح حول نجمها. الائتمان: روجر ثيبوت (NCCR PlanetS)
باليه كوني في غيبوبة بيرينيسس
وتدور جميع الكواكب الستة حول نجم يسمى HD110067، على بعد حوالي 100 سنة ضوئية في الكوكبة الشمالية كوما برنيس.
في عام 2020، ناسافي عبور القمر الصناعي لمسح الكواكب الخارجية (تيس) وجد انخفاضًا في سطوع النجم، مما يشير إلى مرور الكواكب أمام سطح النجم. دمج البيانات من TESS وكلاهما وكالة الفضاء الأوروبيةعند وصف القمر الصناعي ExOPlanet (خوفو)، قام فريق من الباحثين بتحليل البيانات ووجدوا تكوينًا من نوعه.
على الرغم من أن الأنظمة متعددة الكواكب شائعة في مجرتنا، إلا أن احتمالية ملاحظة علماء الفلك لتلك الموجودة في تكوين جاذبية ضيق والمعروف باسم “الاهتزاز” أقل بكثير.
في هذه الحالة، يقوم أقرب كوكب إلى النجم بثلاثة مدارات إلى الكوكبين التاليين – ما يسمى بالاهتزاز 3/2 – الذي يكرر نفسه على الكواكب الأربعة الأقرب. في الكواكب الخارجية، أربعة مدارات (اهتزاز 4/3) تتكرر مرتين للكواكب الثلاثة التالية.
“إنه يوضح لنا البنية الجميلة لنظام كوكبي ظل على حاله.”
— انظر إلى رافائيل
وقال العلماء إن هذه المدارات المهتزة صلبة كالصخر: ربما تكون الكواكب قد قامت بنفس الرقصة الإيقاعية منذ تكوين النظام قبل مليارات السنين.
تتكون هذه الرسوم المتحركة من ستة “فرعية”نبتونتدور الكواكب الخارجية في مدارات إيقاعية حول نجمها – مع نغمة موسيقية حيث يعبر كل كوكب خطًا رسمه الكمبيوتر. الخط هو المكان الذي تعبر فيه الكواكب أمام نجمها (“العبور”) كما يُرى من الأرض. في هذه الإيقاعات، التي تسمى “الاهتزازات”، يقوم الكوكب الداخلي بثلاثة مدارات إلى الكوكبين التاليين. وفي الكواكب الخارجية، يتكرر نمط المدارات الأربعة مرتين للكواكب الثلاثة التالية. الائتمان: د. هيو أوزبورن, جامعة برن
نادرة في المجرة
يعد العثور على الهياكل الرنانة في المدار أمرًا بالغ الأهمية لأنها تخبر علماء الفلك عن تكوين نظام الكواكب وتطوره اللاحق. تتشكل الكواكب حول النجوم في اهتزازات، لكن يمكن الخلط بينها بسهولة. على سبيل المثال، يمكن لكوكب كبير جدًا، أو مواجهة قريبة مع نجم عابر، أو حدث تصادم عملاق أن يخل بالتوازن الدقيق. ونتيجة لذلك، فإن العديد من أنظمة الكواكب المعروفة لدى علماء الفلك لا يتردد صداها، ولكنها قريبة بما يكفي لتردد صدى مرة واحدة. ومع ذلك، فإن الأنظمة متعددة الكواكب التي تحافظ على اهتزازاتها نادرة.
وقال لوك: “نعتقد أن حوالي واحد بالمائة فقط من جميع الأنظمة لها رنين، والقليل منها يظهر سلسلة من الكواكب في مثل هذا التكوين”. ولهذا السبب يعتبر HD110067 مميزًا ويتطلب المزيد من الدراسة: “إنه يوضح لنا التكوين الجميل لنظام كوكبي لم يمسه أحد”.
وستكون هناك حاجة إلى قياسات دقيقة لكتل ومدارات هذه الكواكب لتحسين كيفية تشكل النظام بشكل أكبر.
لمعرفة المزيد عن هذا الاكتشاف، راجع كشف لغز اهتزازات الكواكب الستة.
ملحوظة: ر. لوك، إتش بي أوزبورن، أ. ليلو، E. بالي، أ. بونفانتي، O. باراجون، د.ج. ويلسون، ج. بروك، أ.س. “سداسية رنانة من الكواكب الفرعية نبتون تعبر النجم الساطع HD 110067” بقلم كولير كاميرون، م. العدس، بفلور ماكستيدت، Y. ألبرت، د. غاندولفي، ج.-ب. ديلايل, هوتون MJ, إيجر جا, ز نواك, م لافارجا, د رابيتي, تويكن دينار أردني, موراليس JC, كارليو الأول, أوريل ميكيل ي, أديبيكيان V, ألونسو R, القاسم A, أمادو PJ, أندرسونلا DR, بوندي-S. T، Parsi T، Barrado Navasquez D، SCC Barros، Baumjohann W، Baylis D، Bean JL، Beck M، Beck T، Benz W، N، Billet، Bonfils X، Porsado L، Boyle AW، EM، Brandegger، Cabrera J، S كاراسكو-كاكسيولا, د شاربونو, S تشارنوس, سياردي DR, كوكران WT, كولينز كا, كروسفيلد IJM, SZ. سيزماديا، كوبيلو بي إي، داي إف، ديفيز إم بي، ديج إتش جي، ديلويل إم، ديلين أ، ديلريز إل، أو دي إس ديمانجيون، بي.-أو. تيموري، د. إهرنريتش، أ. إريكسون، إ. إسبارزا بورخيس، ب. فالك، أ. فورتييه، إل. فوساتي، م. فريدلوند، أ. فوكوي، ج. جارسيا ميجيا، س. جيلون، م. جيلون إي جوفو، ي. جوميز ماكيو تشيو، م.جودل، إي دبليو غونتر، إم إن غونتر، أيه بي هاتزيس، تش. هيلينج، كم هيس، إس بي هاول، إس هوير، كي إيكوتا، كي جي إسحاق، جي إم جينكينز، تي كاكيتاني، إل إل كيس، تي كوتاما، جي كورث، كيه دبليو إف لام، جي لاسكار، دي دبليو لاثام، إيه ليكافالير دي إتانج، جي بي ليون، جي إتش ليفينغستون، دي ماجرين، آر إيه مادسن، إي سي ماثيوز، سي مورتاسيني، إم مورتاسيني، إم مويانو، إم موناري، إف مورجاس، إن ناريتا، في ناسيمبيني، جي أولوفسون، إتش إل إم أوزبورن، آر أوتينسامر، آي باجانو، إتش بارفيان، جي بيوتو ، D Pollacco، D Queloz، SN Quinn، A Quirrenbach، R Ragazzoni، N Rando، F Ratti، Rauer H، Redfield S، Ribas I، Ricker GR، Rudat A، Sabin L، Salmon S، Scria NC، Schanche N، Schlieder JE.، Seager S، Segransan D، A. Shporer، AE Simon، AMS Smith، SG Sousa، M. Stalport، Gy. Szabó M، Thomas N، Tuson A، Udry S، Vanderburg AM، Van Eylen V، Van Grootel V، Venturini J، Walter I، Walton NA، Watanabe N، Winn JN and Zingales T، 29 نوفمبر 2023، طبيعة.
دوى: 10.1038/s41586-023-06692-3
جامعة شيكاغو البروفيسور كان جاكوب بين أيضًا مؤلفًا مشاركًا للمقال.