ليس ببعيد عن الأرض، كوكب رضيع يبدأ للتو حياته. ومن خلال التطلع تحت الغلاف الكثيف من المواد المحيطة به، قد يحصل علماء الفلك على فرصة نادرة لمراقبة عالم لا يوجد له مثيل في نظامنا الشمسي وهو يتطور في بدايات حياته.

يدور الكوكب بالقرب من النجم IRAS 04125+2902، الذي يبعد حوالي 520 سنة ضوئية. النجم شاب جدًا، عمره حوالي 3 مليون سنة، ويشكل حوالي 70% فقط من كتلة الشمس. يعني عمره الشاب أن قرصه الكوكبي – الغلاف الكثيف من الغبار والحطام الذي يشكل لبنات بناء الكواكب – لم يُتخلص منه بالكامل بعد.

في هذا القرص، شهد علماء الفلك شيئًا لم يُرَ من قبل – كوكب خارج المجموعة الشمسية يعبر. (الكواكب العابرة هي تلك التي تظهر وكأنها تمر أمام نجومها الأم من وجهة نظرنا.) وقد أطلق علماء الفلك على هذا الكوكب اسم TIDYE-1 b، المستمد من “تحقيق TESS – ديموغرافيا الكواكب الخارجية الشابة.” تقول ماديون باربر، باحثة دراسات عُليا في جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل، إن هذا الاسم الغريب هو “بديل لـ IRAS 04125+2902 b (وهو اسم طويل جدًا).” 

نشرت باربر وزملاؤها اكتشاف الكوكب اليوم.

ختامًا

ليس فقط أن TIDYE-1 b هو كوكب رضيع، بل قد يتحول إلى نوع من الكواكب التي لا توجد لدينا في نظامنا الشمسي، تسمى تحت نبتون. تحت نبتونات (وأشقائها المرتبطين، سوبر-الأرض) هي أجسام ذات كتل بين كتلة الأرض وكتلة نبتون، ولا يزال علماء الفلك يحاولون تجميع ما تبدو عليه. اعتمادًا على كتلتها، قد تبدو مثل عملاق جليدي صغير (تحت نبتون) أو كوكب أرضي ضخم (سوبر-الأرض).

ذات صلة: ما هي سوبر-الأرض في نظامنا الشمسي؟

لن يكشف TIDYE-1 b عن طبيعته الحقيقية في حياتنا. لا يزال محاطًا بغلاف الهيدروجين الذي غالبًا ما يحيط بالكواكب الجنينية، مما يمنحه كتلة حالياً حوالي 0.3 من كتل المشتري – شيء أقرب إلى ميني-زحل من حيث الوزن. ولكن لأن كوكبًا بهذه الكتلة لا يزال مغطى بغلاف هيدروجيني، فمن المحتمل أن يتخلص من تلك الطبقات الخارجية مع مرور الوقت، وسيكون الكوكب الفعلي أصغر بكثير في سنوات مراهقته. 

تقول باربر: “تتعارض هذه الكتلة مع مجموعة كواكب المشتري الساخنة الناضجة [العمالقة الغازية الضخمة التي تدور بالقرب من نجومها]، ويُعتقد أن الكواكب الشابة تتقلص مع تقدم العمر، لذا نعتقد أن الكوكب سينتهي به المطاف في تلك النطاق من 2 إلى 4 أضعاف نصف قطر الأرض بمجرد أن ينتهي من التطور.”

تطور سريع

كان من الاكتشاف المثير للإعجاب أن يتم رؤية الكوكب على الإطلاق. سيكون من الصعب للغاية في معظم السيناريوهات التطلع إلى قرص كوكبي، نظرًا لأنه مثل محاولة رؤية النجوم في السماء في يوم غائم جدًا. لكن القرص حول نجم الكوكب الأم غير متوازن قليلاً، مما سمح للفريق بالتقاط لمحات من TIDYE-1 b.

تقول باربر إن الكوكب يظهر أن بعض الكواكب الخارجية يمكن أن تتشكل بسرعة، حيث أن TIDYE-1 b في “شكل متماسك” في أقل من ثلث الوقت الذي استغرقته الأرض لتتكون. قد يكون ذلك جزئيًا بسبب قربه من نجمه – يكمل الكوكب دورة حول IRAS 04125+2902 في 8.83 يومًا.

من المحتمل أنه لم يتشكل هناك، تقول باربر، بل انتقل إلى الداخل، حيث “من الصعب تكوين كواكب كبيرة بالقرب من النجم لأن القرص يتلاشى من الأقرب إلى النجم أولاً، لذا لا يوجد ما يكفي من المواد هناك لتشكيل كواكب كبيرة بسرعة.”

لا توجد أدلة (بعد) على وجود كواكب أخرى في النظام، لكن قد يكون هناك آخرون. في هذه الأثناء، تقول باربر إن نصف قطر TIDYE-1 b الكبير وكتلته المنخفضة قد يجعلاه مرشحًا مثاليًا للملاحظات اللاحقة باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST). يمكن لـ JWST الرؤية في الأشعة تحت الحمراء، حيث تتألق العوالم الشابة والحارة بأعلى درجة، لذلك يمكن أن تدرس الكوكب الخارجي وتكتشف المزيد عن تركيبه وكيف تشكل. 

تتركز أبحاث باربر في رسالة الدكتوراه على معرفة المزيد عن الكواكب الخارجية الشابة التي تعبر نجومها، لذا فإن TIDYE-1 b هو مناسب تمامًا لعملها. تقول باربر إن الكوكب التالي الأصغر في مجموعة بياناتها يبلغ حوالي 10 ملايين سنة. “آمل أن يرفع مسحنا هذا الرقم لتسهيل المقارنات الإحصائية للكواكب عبر الأعمار” ، كما تقول.