علماء الفلك يكتشفون "أكثر الكواكب خفة على الإطلاق" - بكثافة "المارشميلو"



صورة تعبيرية

اكتشف العلماء كوكبا غازيا عملاقا بكثافة "حلوى الخطمي" أو"المارشميلو"، يدور حول نجم قزم أحمر بارد يقع على بعد 580 سنة ضوئية من الأرض.
فالكوكب الخارجي الشبيه بالمشتري، الواقع في كوكبة ممسك الأعنة (Auriga the Charioteer)، والذي اطلق عليه اسم TOI-3757 b، هو الأكثر رقة على الإطلاق في الكويكبات التي لوحظت تدور حول قزم أحمر.

ويبلغ قطر الكوكب الخارجي 150 ألف كيلومتر، ما يجعله أكبر بقليل من كوكب المشتري، ويدور حول نجمه المضيف مرة كل 3.5 أيام أرضية.
وقام فريق البحث بحساب متوسط ​​كثافة TOI-3757 b ليجد أنه 0.27غ لكل مكعب، وهو ما يعادل ربع كثافة الماء، وسوف يطفو إذا تم وضعه في حوض استحمام كبير بما يكفي لاستيعابه.
والنجوم القزمة الحمراء هي أصغر أنواع النجوم ذات التسلسل الرئيسي والأكثر خفوتا، والتي ما تزال تحول الهيدروجين إلى هيليوم في نواتها من خلال الاندماج النووي، بمعدل ثابت.
ورغم أن هذه النجوم أكثر برودة مقارنة بالشمس، إلا أن من المعروف أنها نشطة للغاية وتطلق توهجات قوية يمكنها تجريد أي كوكب يدور حولها من غلافه الجوي.
وقال شوبهام كانوديا، المؤلف الرئيسي للدراسة، وعالم الفلك في معهد كارنيجي بواشنطن العاصمة، في بيان صادر عن مختبر NOIRLab، التابع لمؤسسة العلوم الوطنية: "يُعتقد تقليديا أن الكواكب العملاقة حول النجوم القزمة الحمراء يصعب تكوينها. وحتى الآن، لم يتم النظر إلى هذا إلا من خلال عينات صغيرة من استطلاعات دوبلر، والتي وجدت، عادة، كواكب عملاقة بعيدة عن هذه النجوم القزمة الحمراء. وإلى غاية الآن، لم يكن لدينا عينة كبيرة بما يكفي من الكواكب للعثور على كواكب غاز قريبة بطريقة قوية".

وما تزال بعض الألغاز تحيط بـ TOI-3757 b، سيتعين على العلماء حلها - وأكبرها كيف يمكن أن يكون الكوكب قد تشكل، خاصة مع كثافته المنخفضة.
ويعتقد كانوديا وزملاؤه أنهم قد يكونون قادرين على شرح كيفية تشكل عملاق غازي منخفض الكثافة في مثل هذه الظروف القاسية وغير المواتية. ويقترحون أن الكثافة المنخفضة لـ TOI-3757 b ناتجة عن عاملين رئيسيين.
يتعلق العامل الأول بكيفية بدء الكوكب الغازي العملاق تكوينه، مع نوى صخرية ضخمة تبلغ نحو 10 أضعاف كتلة الأرض، وتسحب بسرعة كميات كبيرة من الغاز المحيط لتصبح عوالم شبيهة بالمشتري.
ويعتقد الفريق أن الوفرة المنخفضة من العناصر الثقيلة في النجم القزم الأحمر الذي يدور حوله TOI-3757 b تعني أن اللب الصخري لهذا الكوكب الخارجي ربما يكون قد تشكل بشكل أبطأ.
وكان هذا من شأنه أن يؤخر تراكم الغاز في اللب الصخري مع تأثير على الكثافة الإجمالية لـ TOI-3757 b بعد التكوين (خفض كثافته).
ويعتقد علماء الفلك أن العامل الثاني يتمثل في أن مدار TOI-3757 b بيضاوي الشكل قليلا، مثل الدائرة المسطحة، لذلك هناك أوقات يكون فيها أقرب إلى نجمه القزم الأحمر. وتؤدي هذه الأساليب الأقرب إلى تسخين مفرط للكوكب ما يؤدي إلى انتفاخ غلافه الجوي.
وتقول جيسيكا ليبي روبرتس، باحثة ما بعد الدكتوراه في جامعة ولاية بنسلفانيا: "يمكن أن تساعد الملاحظات المستقبلية المحتملة للغلاف الجوي لهذا الكوكب باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي الجديد التابع لناسا على تسليط الضوء على طبيعته المنتفخة".