علماء الفلك يشهدون ولادة نظام شمسي جديد
0 المراجعات
- في اكتشاف مذهل أحدث هزة في الأوساط العلمية الفلكية، تمكن العلماء من رصد المراحل الأولى لتكوّن نظام شمسي جديد حول نجم شاب يشبه الشمس. يقدم هذا الرصد الغير مسبوق، الذي تم توثيقه في منشورات حديثة على منصة إكس ومدعومًا ببيانات تلسكوبية متقدمة، لمحة نادرة عن العمليات الكونية التي أدت إلى نشأة نظامنا الشمسي قبل حوالي 4.6 مليار سنة. هذا الاكتشاف لا يعمق فهمنا لتكوّن الكواكب فحسب، بل يعيد تشكيل وجهة نظرنا حول انتشار الأنظمة الكوكبية عبر المجرة. تستعرض هذه المقالة تفاصيل هذا الاكتشاف الرائع، وتأثيراته على علم الكواكب، والتقنيات المتطورة التي جعلته ممكنًا.
حضانة نجمية في كوكبة الجبار
يتكون النظام الكوكبي الجديد حول نجم HOPS-315، وهو نجم شاب يقع على بعد 1300 سنة ضوئية في سديم الجبار، أحد أكثر مناطق تكوّن النجوم نشاطًا في مجرتنا. يُعتبر سديم الجبار، وهو سحابة واسعة من الغاز والغبار، مركزًا نشطًا لتكوّن النجوم، مما يوفر لعلماء الفلك مختبرًا طبيعيًا لدراسة ولادة النجوم والكواكب. يحيط بنجم HOPS-315، الذي يشبه شمسنا في طفولتها، قرص دوار من الغاز والغبار يُعرف باسم القرص الأولي الكوكبي، حيث بدأت بذور الكواكب في التكتل.
تمكن علماء الفلك، باستخدام مصفوفة أتاكاما الكبيرة للموجات المليمترية/دون المليمترية (ALMA) في تشيلي، من رصد "حصى" بحجم سنتيمترات داخل هذا القرص، مما يمثل أول دليل على تكوّن كواكب صخرية حول نجم يشبه الشمس. هذه الحصى، التي تم رصدها في حلقات ودوامات واضحة حول 27 نجمًا رضيعًا في المنطقة نفسها، هي المواد الخام التي تتشكل منها الكواكب الأرضية مثل الأرض والمريخ. يشير الاكتشاف، الذي تم الإبلاغ عنه في 9 يوليو 2025 بواسطة SciTech Daily، إلى أن تكوّن الكواكب يبدأ مبكرًا بشكل ملحوظ في حياة النجم، خلال بضع مئات الآلاف من السنين من ولادته.
علقت الدكتورة ماريا ألفاريز، الباحثة الرئيسية في المرصد الأوروبي الجنوبي: "هذه هي المرة الأولى التي نرصد فيها كواكب في طور التكوّن حول نجم يشبه شمسنا إلى هذا الحد. الحلقات والدوامات التي نراها في القرص حول HOPS-315 تشبه مخططًا كونيًا، تُظهر لنا كيف تتشكل الأنظمة الكوكبية." يتحدى هذا الرصد الافتراضات السابقة بأن تكوّن الكواكب عملية بطيئة، مما يشير إلى أن لبنات بناء الكواكب يمكن أن تتجمع بسرعة في البيئات الكثيفة لحضانات النجوم.
فرضية السديم في العمل
يبدأ تكوّن النظام الشمسي بانخماد جاذبي لسحابة جزيئية، وهي عملية وصفها فرضية السديم التي اقترحها لأول مرة في القرن الثامن عشر إيمانويل سفيدنبورغ، إيمانويل كانت، وبيير سيمون لابلاس. وفقًا لهذا النموذج، تنهار سحابة من الغاز والغبار تحت تأثير جاذبيتها، غالبًا بسبب انفجار مستعر أعظم قريب. تتجمع معظم المواد في المركز لتشكل نجمًا، بينما تتسطح المواد المتبقية في قرص كوكبي أولي دوار. داخل هذا القرص، تصطدم الجزيئات وتلتصق ببعضها، مكونة تدريجيًا كويكبات أولية، والتي تنمو في النهاية لتصبح كواكب، أقمار، كويكبات، ومذنبات.
يوفر رصد HOPS-315 تأكيدًا في الوقت الحقيقي لهذه الفرضية. تكشف بيانات ALMA أن القرص الأولي الكوكبي حول النجم يحتوي على أنماط منظمة حلقات، فجوات، ودوامات تشير إلى وجود كواكب في طور التكوّن. يُعتقد أن هذه الهياكل نُحتت بفعل التأثير الجاذبي للكواكب الناشئة أثناء مرورها عبر القرص، تجمع المواد وتفتح ممرات. يشير رصد الحصى بحجم سنتيمترات إلى أن عملية التكتل، حيث تلتصق الجزيئات لتشكل أجسامًا أكبر، قد بدأت بالفعل. هذه خطوة حاسمة، حيث تُعتبر هذه الحصى مقدمة للكويكبات الأولية، التي يمكن أن تنمو لتصبح نوى الكواكب الصخرية أو نوى الكواكب الغازية العملاقة مثل المشتري.
إنجاز تكنولوجي: ALMA وما هو أبعد
أصبح هذا الاكتشاف ممكنًا بفضل الحساسية والدقة غير المسبوقة لمصفوفة ALMA، وهي مصفوفة تلسكوبات راديوية ترصد الكون في أطوال موجية مليمترية ودون مليمترية. هذه الأطوال الموجية مثالية لاختراق البيئات الغبارية للأقراص الكوكبية الأولية، مكشفة عن توزيع الجزيئات الصلبة غير المرئية للتلسكوبات البصرية. من خلال تحسين بيانات ALMA الأرشيفية، تمكن علماء الفلك من تحديد التفاصيل الدقيقة في القرص حول HOPS-315، معرفة الحصى وأنماطها المنظمة.
يكمل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) رصد ALMA، حيث بدأ يلعب دورًا حيويًا في دراسة الأنظمة الكوكبية الشابة. تم إطلاق JWST في عام 2021، وقدراته في الأشعة تحت الحمراء القريبة تتيح له فحص التركيب الكيميائي للأقراص الكوكبية الأولية، معرفة جزيئات مثل الماء، ثاني أكسيد الكربون، والميثان، والتي تعتبر حاسمة لتكوّن الكواكب وقابليتها للسكن. في دراسة ذات صلة، التقط JWST صورًا مباشرة لكواكب غازية عملاقة في نظام كوكبي شاب يبعد 130 سنة ضوئية، مكتشفًا ثاني أكسيد الكربون في أجوائها وهو تلميح إلى أن عمليات مماثلة قد تحدث حول HOPS-315.
يُمثل التآزر بين ALMA وJWST عصرًا جديدًا في علم الفلك الرصدي. قالت الدكتورة إيلينا روسي، عالمة الفيزياء الفلكية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: "هذه التلسكوبات تشبه آلات الزمن. إنها تتيح لنا النظر إلى الماضي البعيد لكوننا ومشاهدة ولادة أنظمة كوكبية تشبه نظامنا الشمسي. البيانات التي نجمعها الآن ستعيد تعريف فهمنا لمدى شيوع الأنظمة الشمسية مثل نظامنا."
الآثار على نماذج تكوّن الكواكب
يكشف اكتشاف الحصى المكوّنة للكواكب حول HOPS-315 عن آثار عميقة لفهمنا لتكوّن النظام الشمسي. كانت النماذج التقليدية تشير إلى أن الكواكب الصخرية تتشكل ببطء، وتتطلب ملايين السنين حتى يتكتل الغبار إلى كويكبات أولية. ومع ذلك، تشير رصدات ALMA إلى أن هذه العملية يمكن أن تبدأ خلال بضع مئات الآلاف من السنين، مما يوحي بأن الأنظمة الكوكبية قد تتشكل بكفاءة أكبر مما كان يُعتقد سابقًا. يمكن أن يزيد هذا التكوّن السريع من احتمالية أن تكون الأنظمة الشمسية المشابهة لنظامنا شائعة عبر المجرة.
علاوة على ذلك، يتحدى الاكتشاف النظريات الحالية حول الظروف المطلوبة لتكوّن الكواكب. على سبيل المثال، أثارت الاكتشافات الأخيرة لكواكب ضخمة تدور حول نجوم منخفضة الكتلة، مثل LHS 3154b وTOI-6894b، تساؤلات حول توافر المواد الصلبة في الأقراص الكوكبية الأولية حول النجوم الصغيرة. هذه الكواكب، التي هي أثقل بكثير مما كان متوقعًا لنجومها المضيفة، تشير إلى أن الأقراص قد تحتوي على غبار وغاز أكثر مما تتنبأ به النماذج الحالية. يضيف رصد HOPS-315 إلى هذا اللغز، حيث يبدو قرصه غنيًا بالمواد الصلبة، مما يدعم فكرة أن النجوم الشبيهة بالشمس يمكن أن تستضيف بيئات قوية لتكوّن الكواكب في وقت مبكر من تطورها.
توفر الأنماط المنظمة في القرص الأولي الكوكبي أيضًا أدلة حول ديناميكيات تكوّن الكواكب. من المحتمل أن تكون الحلقات والفجوات التي رصدها ALMA ناتجة عن التأثير الجاذبي للكواكب المتشكلة، والتي تعمل كمجارف كونية، تنظف الممرات في القرص. هذه الهياكل مشابهة بشكل ملحوظ لتلك التي شوهدت في أنظمة كوكبية شابة أخرى رصدها ALMA، مما يشير إلى أن العمليات التي تحكم تكوّن الكواكب هي عالمية. لاحظت الدكتورة فومي يوشيدا، باحثة في معهد تشيبا للتكنولوجيا: "تشير أوجه التشابه بين HOPS-315 وأنظمة أخرى إلى أن نظامنا الشمسي قد لا يكون فريدًا كما كنا نعتقد سابقًا. قد يكون لهذا آثار مثيرة للبحث عن الحياة في مكان آخر."
البحث عن الحياة وقابلية السكن
أحد الجوانب الأكثر إثارة في هذا الاكتشاف هو إمكانيته لإلقاء الضوء على البحث عن الحياة خارج كوكب الأرض. وجود كواكب صخرية تتشكل حول نجم يشبه الشمس يثير احتمالية أن بعض هذه العوالم قد تقع في المنطقة الصالحة للسكن، المنطقة حول النجم حيث يمكن أن تتواجد المياه السائلة على سطح الكوكب. على الرغم من أنه من السابق لأوانه تحديد قابلية أي كواكب تتشكل حول HOPS-315 للسكن، إلا أن اكتشاف الماء والجزيئات القائمة على الكربون في أنظمة مماثلة رصدها JWST يشير إلى أن لبنات بناء الحياة قد تكون شائعة في الأنظمة الكوكبية الشابة.
يتماشى الاكتشاف أيضًا مع الجهود الأوسع لفهم انتشار الحياة في الكون. سيركز مرصد العوالم الصالحة للسكن التابع لناسا، المقرر إطلاقه في ثلاثينيات القرن الحالي، على دراسة الكواكب الخارجية في المناطق الصالحة للسكن حول النجوم القريبة، بحثًا عن علامات حيوية مثل الأكسجين والميثان. يوفر رصد HOPS-315 نقطة مرجعية حاسمة لهذه المهمات المستقبلية، مقدمًا مثالًا في الوقت الحقيقي لنظام كوكبي في مراحله التكوينية. من خلال دراسة الظروف الكيميائية والفيزيائية في مثل هذه الأنظمة، يمكن لعلماء الفلك التنبؤ بشكل أفضل بالكواكب الخارجية الأكثر احتمالًا لدعم الحياة.
فصل جديد في الاستكشاف الكوني
يُعتبر رصد نظام شمسي جديد يتشكل حول HOPS-315 علامة فارقة في سعينا لفهم مكانتنا في الكون. إنه يوفر فرصة نادرة لمشاهدة العمليات التي خلقت نظامنا الشمسي، مقدمًا رؤى حول الظروف التي أدت إلى تكوّن الأرض وظهور الحياة. ستستمر البيانات من ALMA وJWST، جنبًا إلى جنب مع الرصدات المستقبلية من تلسكوبات الجيل القادم، في تحسين فهمنا لتكوّن الكواكب وتنوع الأنظمة الكوكبية في المجرة.
بينما يواصل علماء الفلك دراسة HOPS-315 ونجوم شابة أخرى، فإنهم يجمعون قصة كيفية ولادة الأنظمة الشمسية. كل اكتشاف يقربنا من الإجابة على أسئلة أساسية عن الكون: ما مدى شيوع الأنظمة الكوكبية مثل نظامنا؟ ما هي الظروف الضرورية لنشأة الحياة؟ وهل نحن وحدنا في الكون؟ في الوقت الحالي، تُعتبر ولادة نظام شمسي جديد في سديم الجبار تذكيرًا بالطبيعة الديناميكية المتطورة باستمرار للكون، وسعي البشرية الدؤوب لفهمه.
