عندما نفكر في أنظمة الكواكب الأخرى ، فإننا نميل إلى الاعتقاد أنها ستعمل بنفس القواعد الأساسية التي نتبعها. في النظام الشمسي ، تدور الكواكب بالقرب من المستوى الاستوائي للشمس - وهذا يعني حول خط الاستواء. محور دوران الشمس ، اتجاه أعمدتها على أساس دورانها ، هو نفسه مثل معظم الكواكب (باستثناء أورانوس ، الذي يدور على جانبها).
ولكن إذا علمتنا دراسة الكواكب خارج الشمس أي شيء ، فهذا يعني أن الكون مليء بالإمكانيات. خذ بعين الاعتبار النجم المعروف باسم GJ436 ، وهو قزم أحمر يقع على بعد 33 سنة ضوئية من الأرض. لسنوات ، عرف علماء الفلك أن هذا النجم لديه كوكب يتصرف إلى حد كبير مثل المذنب. ولكن وفقًا لدراسة حديثة قادها علماء الفلك من جامعة جنيف (UNIGE) ، فإن لهذا الكوكب أيضًا مدارًا غريبًا للغاية.
ظهرت الدراسة التي حملت عنوان "اختلال المداري لكوكب المجموعة الشمسية كوكب نبتون GJ 436b مع دوران نجمه البارد" مؤخراً في المجلة العلمية. طبيعة. قاد الدراسة فينسينت بورييه من مرصد جامعة جنيف ، وتضمنت أعضاء من جامعة غرونوبل ألب ، وجامعة ولاية تينيسي ، ومركز الفضاء والاستدامة في جامعة برن.
لقد كانت GJ436 بالفعل مصدر اهتمام علمي كبير ، ويرجع الفضل في ذلك جزئيًا إلى اكتشاف أن كوكبها الخارجي الوحيد المؤكد يحتوي على غلاف غازي مماثل لمذنب. تمت ملاحظة هذا الكوكب الخارجي ، المعروف باسم GJ436b ، لأول مرة في عام 2004 باستخدام قياسات السرعة الشعاعية التي اتخذها مرصد كيك. في عام 2007 ، أصبح GJ436b أول كوكب بحجم نبتون معروف بأنه يدور قريبًا جدًا من نجمه (المعروف أيضًا باسم "نبتون الساخن").
وفي عام 2015 ، تصدر GJ436 b عناوين الأخبار مرة أخرى عندما ذكر العلماء أن الغلاف الجوي كان يتبخر ، مما أدى إلى سحابة عملاقة حول الكوكب وحكاية طويلة زائدة. تم العثور على هذه السحابة نتيجة تبخر الهيدروجين في الغلاف الجوي للكوكب ، وذلك بفضل الإشعاع الشديد القادم من نجمه. هذه الظاهرة التي لم يسبق رؤيتها تعني بشكل أساسي أن GJ436 b يشبه المذنب.
حقيقة أخرى مثيرة للاهتمام حول هذا الكوكب هي ميله المداري ، والتي حيرها علماء الفلك على مدى السنوات العشر الماضية. على عكس كواكب النظام الشمسي - التي تكون مداراتها دائرية إلى حد كبير - يتبع GJ436b مسارًا بيضاويًا غريب الأطوار للغاية. وكما أشار فريق البحث في دراستهم ، فإن الكوكب أيضًا لا يدور على طول المستوى الاستوائي للنجم ، ولكنه يمر فوق أعمده تقريبًا.
كما أوضح فنسنت بورييه - باحث في قسم علم الفلك في كلية العلوم UNIGE ، وعضو في مشروع مجلس البحوث الأوروبي FOUR ACES ، والمؤلف الرئيسي للدراسة - في بيان صحفي لـ UNIGE:
"هذا الكوكب تحت قوى المد والجزر الهائلة لأنه قريب بشكل لا يصدق من نجمه ، بالكاد 3٪ من مسافة الأرض-الشمس. النجم هو قزم أحمر عمره طويل جدًا ، وقوى المد والجزر التي يسببها يجب أن تكون قد عممت مدار الكوكب ، لكن هذا ليس هو الحال! "
كان هذا اكتشافًا مثيرًا للاهتمام بشكل خاص لأسباب عديدة. من ناحية ، إنها المرة الأولى التي تم العثور فيها على كوكب له مدار قطبي. من ناحية أخرى ، تعتبر دراسة كيفية دوران الكواكب حول النجم طريقة رائعة لمعرفة المزيد حول كيفية تشكل هذا النظام وتطوره. على سبيل المثال ، إذا كان الكوكب قد انزعج بسبب مرور نجم قريب ، أو يتأثر بوجود كواكب ضخمة أخرى ، فسيظهر ذلك من مداره.
كما أوضح كريستوف لوفيس ، الباحث في UNIGE والمؤلف المشارك للدراسة:
"حتى لو رأينا بالفعل مدارات كوكبية غير متسقة ، فإننا لا نفهم بالضرورة أصلها ، خاصة وأن هذه هي المرة الأولى التي نقيس فيها بنية نظام الكواكب حول قزم أحمر".
Hervé Beust ، عالم الفلك من جامعة غرونوبل ألبس ، كان مسؤولاً عن إجراء الحسابات المدارية على GJ436b. كما أشار ، فإن التفسير المحتمل لمدار GJ436b هو وجود كوكب أكثر ضخامة وأبعد في النظام. في حين أن هذا الكوكب غير معروف حاليًا ، فقد يكون هذا أول إشارة إلى أن GJ436 هو نظام متعدد الكواكب.
وقال: "إذا كان هذا صحيحًا ، فإن حساباتنا تشير إلى أنه لن يقتصر الأمر على أن الكوكب لن يتحرك على طول دائرة حول النجم ، كما عرفنا لمدة 10 سنوات ، ولكن يجب أن يكون أيضًا في مدار مائل للغاية". "هذا بالضبط ما قمنا بقياسه للتو!"
كانت هناك خطوة أخرى مثيرة للاهتمام من هذه الدراسة هي التنبؤ بأن الكوكب لم يدور دائمًا حول نجمه. بناءً على حساباتهم ، يفترض الفريق أن GJ436b ربما هاجر بمرور الوقت ليصبح "كوكبًا متبخرًا" كما هو اليوم. هنا أيضًا ، يُعتقد أن وجود رفيق لم يتم اكتشافه بعد هو السبب الأكثر احتمالًا.
كما هو الحال مع جميع دراسات الكواكب الخارجية ، فإن هذه النتائج لها آثار على فهمنا للنظام الشمسي أيضًا. واستشرافا للمستقبل ، يأمل الفريق في إجراء المزيد من الدراسات لهذا النظام على أمل تحديد ما إذا كان هناك رفيق كوكبي بعيد المنال. من المرجح أن تستفيد هذه الاستطلاعات من نشر بعثات الجيل التالي ، وخاصة تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST).
كما أوضح بورييه ، "هدفنا التالي هو تحديد الكوكب الغامض الذي أزعج هذا النظام الكوكبي." سيكون تحديده طريقة غير مباشرة أخرى يكتشف فيها علماء الفلك الكواكب الخارجية - تحديد وجود الكواكب الأخرى بناءً على الميل المداري للكواكب المكتشفة بالفعل. طريقة الميل المداري ، ربما؟
