لأول مرة في تاريخ البشرية.. تلسكوب ويب يوثق ولادة كوكب يشبه الأرض!

كريترنيوز /متابعات /السيد محمود المتولي

يقدم تلسكوب جيمس ويب منذ دخوله إلى عالم الفضاء “ومضات” جليلة للبشرية يكشف فيها عن الماضي السحيق للكون، فمؤخراً رصد علماء الفلك، لأول مرة، بدايات تكوّن الكواكب حول نجم خارج نظامنا الشمسي، باستخدام جيمس ومرصد ألما، حيث اكتشف الباحثون معادن ساخنة بدأت بالتصلب في القرص الغباري المحيط بنجم يافع يُدعى HOPS-315، يقع على بُعد 1300 سنة ضوئية من الأرض، تُمثّل هذه المعادن أولى مراحل تكوّن الكواكب، مما يُقدّم تشابهًا مذهلاً مع كيفية تشكّل الأرض والكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي، يُتيح هذا الاكتشاف فرصة نادرة لمشاهدة عملية تكوّن الكواكب بشكل آني.

أول لمحة على الإطلاق عن ولادة النظام الشمسي

حدد باحثون دوليون، لأول مرة، لحظة بدء تكوّن الكواكب حول نجم خارج الشمس، باستخدام تلسكوب ألما، الذي يشترك فيه المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO)، وتلسكوب جيمس ويب الفضائي، رصدوا تكوّن أولى بُقع المواد المُشكّلة للكواكب – وهي معادن ساخنة بدأت للتو بالتصلب، يُمثّل هذا الاكتشاف المرة الأولى التي يُحدّد فيها نظام كوكبي في هذه المرحلة المبكرة من تكوّنه، ويفتح نافذة على ماضي نظامنا الشمسي وفق sciencedaily.

وتقول ميليسا ماكلور، أستاذة في جامعة ليدن في هولندا والمؤلفة الرئيسية للدراسة الجديدة التي نشرت في 16 يوليو في مجلة نيتشر: “لقد حددنا لأول مرة أقدم لحظة عندما بدأ تشكل الكواكب حول نجم آخر غير شمسنا ” .

يقول المؤلف المشارك ميريل فان ت هوف، أستاذ في جامعة بيردو بالولايات المتحدة الأمريكية، إن نتائجهم تشبه “صورة النظام الشمسي الطفل”، قائلاً: “نحن نرى نظامًا يشبه ما كان يبدو عليه نظامنا الشمسي عندما بدأ للتو في التشكل”.

ينشأ هذا النظام الكوكبي حديث الولادة حول النجم HOPS-315، وهو نجم بدائي أو نجم وليد يبعد عنا حوالي 1300 سنة ضوئية، وهو شبيه بالشمس الوليدة. حول هذه النجوم الوليدة، غالباً ما يرصد علماء الفلك أقراصاً من الغاز والغبار تُعرف باسم “الأقراص الكوكبية البدائية”، وهي مهد الكواكب الجديدة. وبينما سبق لعلماء الفلك أن رصدوا أقراصاً شابة تحتوي على كواكب حديثة الولادة ضخمة تشبه كوكب المشتري، يقول ماكلور: “لطالما عرفنا أن الأجزاء الصلبة الأولى من الكواكب، أو “الكواكب المصغرة”، يجب أن تتشكل في مراحل مبكرة من الزمن”.

أول مادة صلبة تكثفت بالقرب من موقع الأرض

في نظامنا الشمسي، عُثر على أول مادة صلبة تكثفت بالقرب من موقع الأرض الحالي حول الشمس محاصرة داخل النيازك القديمة. يُحدد علماء الفلك عمر هذه الصخور البدائية لتحديد متى بدأت ساعة تشكل نظامنا الشمسي. تمتلئ هذه النيازك بالمعادن البلورية التي تحتوي على أول أكسيد السيليكون (SiO)، ويمكن أن تتكثف عند درجات الحرارة العالية جداً الموجودة في الأقراص الكوكبية الفتية. بمرور الوقت، تترابط هذه المواد الصلبة المكثفة حديثاً، مما يمهد الطريق لتكوين الكواكب مع اكتسابها الحجم والكتلة. تشكلت أول الكواكب الصغيرة التي يبلغ حجمها كيلومترًا واحدًا في النظام الشمسي، والتي نمت لتصبح كواكب مثل الأرض أو نواة المشتري، مباشرة بعد تكثف هذه المعادن البلورية.

مع اكتشافهم الجديد، وجد علماء الفلك أدلة على أن هذه المعادن الساخنة بدأت بالتكثف في القرص المحيط بـ HOPS-315. تُظهر نتائجهم وجود أكسيد السيليكون حول النجم الوليد في حالته الغازية، وكذلك داخل هذه المعادن البلورية، مما يشير إلى أنه بدأ للتو بالتصلب. يقول إدوين بيرجين، المؤلف المشارك في الدراسة والأستاذ بجامعة ميشيغان بالولايات المتحدة الأمريكية: “لم تُشاهد هذه العملية من قبل في قرص كوكبي أولي، أو في أي مكان خارج نظامنا الشمسي”.

تحديد المعادن لأول مرة

حُددت هذه المعادن لأول مرة باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي، ولمعرفة مصدر الإشارات بدقة، رصد الفريق النظام باستخدام مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية/دون المليمترية (ALMA)، التي تُشغّلها المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) بالتعاون مع شركاء دوليين في صحراء أتاكاما في تشيلي.

باستخدام هذه البيانات، حدد الفريق أن الإشارات الكيميائية قادمة من منطقة صغيرة من القرص حول النجم، تعادل مدار حزام الكويكبات حول الشمس. يقول لوغان فرانسيس، الباحث المشارك في الدراسة وباحث ما بعد الدكتوراه في جامعة لايدن: “نرى هذه المعادن في نفس الموقع في هذا النظام خارج المجموعة الشمسية، كما نراها في الكويكبات في النظام الشمسي”.

لهذا السبب، يُوفر قرص HOPS-315 نموذجاً رائعاً لدراسة تاريخنا الكوني. وكما يقول هوف: “يُعد هذا النظام من أفضل الأنظمة التي نعرفها لدراسة بعض العمليات التي حدثت في نظامنا الشمسي”. كما يُتيح لعلماء الفلك فرصة جديدة لدراسة المراحل المبكرة لتكوين الكواكب، من خلال استخدامه كبديل للأنظمة الشمسية حديثة النشأة في جميع أنحاء المجرة.

تقول إليزابيث همفريز، عالمة الفلك في المرصد الأوروبي الجنوبي ومديرة برنامج ألما الأوروبي، والتي لم تشارك في الدراسة: “لقد أُعجبتُ حقاً بهذه الدراسة، التي تكشف عن مرحلة مبكرة جداً من تكوّن الكواكب. وتشير إلى إمكانية استخدام HOPS-315 لفهم كيفية تشكّل نظامنا الشمسي، تُبرز هذه النتيجة القوة المشتركة لتلسكوب جيمس ويب وتلسكوب ألما في استكشاف الأقراص الكوكبية الأولية”.