10 ألغاز كونية: هل نظامنا الشمسي نظام عادي؟

بقلم: ستيوارت كلارك

اللغز: هل نظامنا الشمسي نظام عادي؟
ظاهريا لا يبدو ذلك بالأمر المهم: فأكبر كوكب في مجموعتنا الشمسية هو أكبر من قُطْر المشتري بـ 1.4 ضعف، وليس هذا بالأمر غير العادي في حد ذاته. ففي عام 2016 اكتشفنا الكوكب KELT-11b، في البداية بدا كما لو كان واحدا من العديد من كواكب “المشتري الساخنة” الكبيرة التي تدور بالقرب من نجومها، متسببة في انخفاض كبير في الضوء الصادر عنه كلما عبرت وجهه.

ولكن عندما احتسب الفلكيون كتلة الكوكب KELT-11b، وجدوا أنها لا تعدو أن تكون أسماكا صغيرة، بكتلة تعادل %20 فقط من كتلة المشتري. اجْمَعْ هذا الرقم مع حجمه؛ فستجد أن متوسط كثافة الكوكب هو أكبر قليلا من مواد التغليف المصنوعة من البوليسترين.

لدينا الآن قائمة متزايدة من هذه الكواكب المنتفخة: فقط هذا العام اكتشفنا الكوكب WASP-127b ذا الأرقام الإحصائية المشابهة جدا لتلك التي للكوكب KELT-11b. المشكلة هي أنها تتحدى كل شيء كنا نظن أننا نعرفه عن تكوين الكواكب بناء على نظامنا الشمسي. ويقول جوشوا بيبر Joshua Pepper من جامعة ليهاي Lehigh University في بنسلفانيا الذي قاد فريق الكوكب KELT-11b: “لا نفهم حقاً كيف تتضخم بهذا الشكل.”

نظامنا الشمسي منطقي بالنسبة إلينا. فهناك الكواكب الصخرية الصغيرة بما في ذلك الأرض قريبا من الشمس، والعمالقة الغازية مثل كوكب المشتري الأبعد من ذلك. وعندما تكونت الكواكب، كانت الحرارة بالقرب من الشمس تطرد معظم الغازات، ولكن كميات أكبر من المواد المتطايرة تتكاثف في المناطق البعيدة الأبرد، وتوفر ألبابا صلبة أكبر تتراكم حولها كميات هائلة من الغاز. ومع ذلك، فإن الكواكب المنتفخة وغيرها من مختلف الكواكب الشاذة التي وجدناها، تُظهر لنا أن حال مجموعتنا الشمسية أبعد ما يكون عن أن تكون هي الحال دوما.

الدليل الوحيد الذي لدينا هو أن الشذوذات دائمًا ما تكون قريبة جدًا من نجمها. ويقول دون بولاكو Don Pollaco من جامعة وارويك University of Warwick في المملكة المتحدة، والذي ساعد على اكتشاف الكوكب WASP-127b: “يبدو ذلك بالتأكيد مرتبطا بمستوى الإشعاع الذي يتلقاه.” لكن الحسابات تظهر أن كمية الإشعاع لا تزال غير كافية لتعليل تضخمها.

ويعتقد أن كواكب المشتري الساخنة والكواكب المنتفخة تتشكَّل في مناطق أبعد ثم تهاجر إلى الداخل. فجميع الكواكب ساخنة في وقت مبكر، إذ إن الحطام الذي يُشكلها يُطلق طاقة جاذبية وطاقة حركية. وإذا كانت تهاجر قبل أن تبرد، فربما تكون البيئة بالقرب من النجم شديدة الحرارة لدرجة أنها لا تستطيع التخلص من الحرارة الزائدة. أو ربما يعاد نفخ الكواكب ربما بواسطة الرياح الجسيمية Particle winds أو الحقول المغناطيسية Magnetic fields من النجوم.
لا أحد يعرف حقا، إذ يقول بولاكو: “عندما تفكر في الأمر، إنه أمر لا يصدق. شيء ما يعمل بكفاءة عالية لتضخيم تلك الكواكب.”

كلما ازدادت الغرائب الكوكبية التي نراها، صار علينا مواجهة سؤال أعم: هل هي القاعدة، ونظامنا الشمسي هو الاستثناء؟ مرة أخرى، لا نزال لانعرف الجواب. ويقول بيبر: “لا نعرف ما إذا كان تكوين النظام الشمسي شائعًا أم نادرًا. ببساطة، لم نتمكن من التحقق من عدد كافٍ من الأنظمة بطرق مختلفة كافية لمعرفة ذلك.”

نشرت المقالة في مجلة نيوساينتيست العدد 3196، 22 سبتمبر 2018.