تلسكوب ويب يكتشف 6 عوالم مارقة. لم يشكلوا بالطريقة التي تتوقعها.

في بعض الأحيان، تصبح الكواكب مارقة.

استخدم العلماء تلسكوب جيمس ويب الفضائي القوي لرصد ستة من هذه الأجسام المارقة، والتي تتحرك عبر الكون دون أي قيود على أي نظام شمسي. إنها أكبر قليلاً من كوكب المشتري العملاق الغازي، ويشير الاكتشاف إلى أن هذه العوالم تشكلت بطريقة تشبه الطريقة التي تتشكل بها النجوم، وليس الطريقة التي يتم بها إنشاء الكواكب عادةً.

لقد انتظر علماء الفلك سنوات طويلة لتسخير قدرات تلسكوب ويب، الذي تجمع مرآته الكبيرة خيرات من الضوء البعيد الخافت، للعثور على مثل هذه الأجسام العائمة.

وقال راي جاياواردهانا، عالم الفلك في جامعة جونز هوبكنز وكبير مؤلفي الدراسة، لموقع ماشابل: “لقد كان التخطيط لهذه الدراسة لمدة عقد من الزمن”.

يمكنك رؤية ثلاثة من هذه الكواكب المارقة بالأسفل، محاطة بدائرة باللون الأخضر. تقع على بعد حوالي 1000 سنة ضوئية في مجرتنا، وتسكن السديم NGC1333، وهي منطقة هائلة من الغبار والغاز حيث تتشكل النجوم.

“لقد كان في التخطيط لمدة عشر سنوات.”

على الرغم من أنه من الممكن أنها تشكلت في الأصل ككواكب حول نجم، إلا أن الباحثين يعتقدون أنها على الأرجح نجوم فاشلة – ولكن لم يكن لديها ما يقرب من الكتلة اللازمة لإشعال محرك نجمي مثل شمسنا. (تتشكل النجوم عندما تنهار سحب هائلة من الغاز وتسخن، مما يؤدي في النهاية إلى خلق الضغط الهائل والحرارة اللازمة لتكوين النجوم). يُظهر الجسم الأقل كتلة الذي تم العثور عليه، حوالي خمسة أضعاف كتلة كوكب المشتري، دليلاً على وجود قرص غبار حوله، وغالبًا ما يدور الغبار الفضائي حول جسم مركزي وسط عملية تكوين النجوم. والأكثر من ذلك، أنه من الصعب تخيل خروج كوكب من نظامه الشمسي والحفاظ على مثل هذا القرص.

وقال راياواردهانا: “من المرجح أن تكون الأجسام قد تشكلت بالطريقة التي تشكلت بها النجوم”.

تم قبول البحث للنشر في المجلة الفلكية، وقائع علمية تمت مراجعتها من قبل النظراء.

تُظهر الدوائر الخضراء ثلاثة من الكواكب المارقة التي تم رصدها مؤخرًا في السديم NGC1333.
الائتمان: وكالة الفضاء الأوروبية

وتتشابه الأجسام المارقة في كتلتها مع الكواكب الغازية الكبيرة الأخرى الموجودة خارج نظامنا الشمسي، والتي تسمى الكواكب الخارجية. إذا لم تكن نجومًا فاشلة، فلابد أن يتم طرد هذه الأجسام من نظامها الشمسي، ربما عن طريق تفاعل الجاذبية الوثيق مع كوكب آخر، أو نجم ثانٍ (معظم الأنظمة الشمسية بها نجمان أو أكثر).

التحقيق في الأجسام المارقة مستمر. لقد مُنح علماء الفلك وقتًا أكثر تنافسية مع تلسكوب ويب للنظر في مثل هذه الأجسام ذات الأقراص المغبرة. هل يمكن أن تكون أنظمة “كوكبية صغيرة” مثل الأقمار العديدة الغريبة التي تدور حول زحل والمشتري؟ وكما نعلم في نظامنا الشمسي، تتضمن هذه الأنظمة الكوكبية أقمارًا مثيرة للاهتمام، بعضها يأوي محيطات تحت أصدافها الجليدية.

رؤية مكافأة: على الرغم من أنها ليست جزءًا من هذا المسعى البحثي، إلا أن صورة ويب أعلاه تُظهر دليلاً واضحًا على وجود نظام شمسي حديث التشكل. انظر بالقرب من أسفل اليمين، أسفل الشريط الأسود، حيث يمكنك رؤية ميزتين مخروطيتين داكنتين تنبعثان من نقطة مركزية مشرقة. هذا هو ويب، من مكاننا في مجرة ​​درب التبانة، يشاهد القرص المغبر للنظام الشمسي من جانبه، كما قد نرى جانب الفريسبي. يحجب قرص النظام الناشئ المليء بالغبار ضوء النجوم، مما يخلق هذين التوهجين الداكنين.

قدرات تلسكوب ويب القوية

تم تصميم تلسكوب ويب – وهو عبارة عن تعاون علمي بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية – للتعمق في أعمق الكون والكشف عن رؤى جديدة حول الكون المبكر. ولكنها أيضًا تنظر إلى الكواكب المثيرة للاهتمام في مجرتنا، إلى جانب الكواكب والأقمار في نظامنا الشمسي.

وإليك كيفية تحقيق Webb لمآثر لا مثيل لها، ومن المرجح أن يفعل ذلك لعقود قادمة:

– المرآة العملاقة: يبلغ عرض مرآة ويب، التي تلتقط الضوء، أكثر من 21 قدمًا. وهذا أكبر بمرتين ونصف من مرآة تلسكوب هابل الفضائي. يتيح التقاط المزيد من الضوء لويب رؤية المزيد من الأشياء القديمة البعيدة. كما هو موضح أعلاه، ينظر التلسكوب إلى النجوم والمجرات التي تشكلت منذ أكثر من 13 مليار سنة، أي بعد بضع مئات الملايين من السنين من الانفجار الكبير. قال جان كريتون، عالم الفلك ومدير القبة السماوية مانفريد أولسون في جامعة ويسكونسن-ميلووكي، لموقع ماشابل في عام 2021: “سنرى النجوم والمجرات الأولى التي تشكلت على الإطلاق”.

– عرض الأشعة تحت الحمراء: على عكس هابل، الذي يرى الضوء المرئي بالنسبة لنا إلى حد كبير، فإن ويب هو في المقام الأول تلسكوب يعمل بالأشعة تحت الحمراء، مما يعني أنه يرى الضوء في طيف الأشعة تحت الحمراء. وهذا يسمح لنا برؤية المزيد من الكون. للأشعة تحت الحمراء أطوال موجية أطول من الضوء المرئي، وبالتالي تنزلق موجات الضوء بكفاءة أكبر عبر السحب الكونية؛ لا يصطدم الضوء في كثير من الأحيان بهذه الجزيئات المكتظة بالكثافة ولا ينتشر بها. في نهاية المطاف، يمكن لبصر ويب بالأشعة تحت الحمراء أن يخترق الأماكن التي لا يستطيع هابل اختراقها.

قال كريتون: “إنه يرفع الحجاب”.

– النظر إلى الكواكب الخارجية البعيدة: تلسكوب ويب يحمل معدات متخصصة تسمى أجهزة قياس الطيف من شأنها أن تحدث ثورة في فهمنا لهذه العوالم البعيدة. يمكن للأدوات فك رموز الجزيئات (مثل الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان) الموجودة في أجواء الكواكب الخارجية البعيدة، سواء كانت عمالقة غازية أو عوالم صخرية أصغر. ينظر ويب إلى الكواكب الخارجية في مجرة ​​درب التبانة. من يعرف ماذا سنجد؟

قالت مرسيدس لوبيز موراليس، باحثة الكواكب الخارجية وعالمة الفيزياء الفلكية في مركز الفيزياء الفلكية بجامعة هارفارد وسميثسونيان، لموقع Mashable في عام 2021: “قد نتعلم أشياء لم نفكر فيها أبدًا”.

لقد نجح علماء الفلك بالفعل في العثور على تفاعلات كيميائية مثيرة للاهتمام على كوكب يبعد 700 سنة ضوئية، وبدأوا في النظر إلى أحد أكثر الأماكن المتوقعة في الكون: الكواكب الصخرية ذات الحجم الأرضي في النظام الشمسي TRAPPIST.