أظهرت دراسة أن ربع النجوم الشبيهة بالشمس تأكل كواكبها

بالعربي/ أنظمة الكواكب شائعة في المجرة ، لكن في بعض الأحيان تلتهم الشموس عوالمها.

ما مدى ندرة نظامنا الشمسي؟ في الثلاثين عامًا أو نحو ذلك منذ اكتشاف الكواكب لأول مرة تدور حول نجوم غير شمسنا ، وجدنا أن أنظمة الكواكب شائعة في المجرة. ومع ذلك ، فإن العديد منهم مختلف تمامًا عن النظام الشمسي الذي نعرفه.

تدور الكواكب في نظامنا الشمسي حول الشمس في مسارات مستقرة وشبه دائرية ، مما يشير إلى أن المدارات لم تتغير كثيرًا منذ تشكل الكواكب لأول مرة. لكن العديد من أنظمة الكواكب التي تدور حول نجوم أخرى عانت من الماضي الفوضوي للغاية.

ساعد التاريخ الهادئ نسبيًا لنظامنا الشمسي على ازدهار الحياة هنا على الأرض. في البحث عن عوالم غريبة قد تحتوي على حياة ، يمكننا تضييق نطاق الأهداف إذا كانت لدينا طريقة لتحديد الأنظمة التي لها ماضٍ سلمي مماثل.

تناول فريقنا الدولي من علماء الفلك هذه المشكلة في  بحث نُشر في Nature Astronomy . وجدنا أن ما بين 20٪ و 35٪ من النجوم الشبيهة بالشمس تأكل كواكبها ، مع احتمال أن يكون الرقم 27٪.

يشير هذا إلى أن ما لا يقل عن ربع أنظمة الكواكب التي تدور حول نجوم شبيهة بالشمس كان لها ماض فوضوي وديناميكي للغاية.

التواريخ الفوضوية والنجوم الثنائية

شهد علماء الفلك العديد من أنظمة الكواكب الخارجية التي تحركت فيها الكواكب الكبيرة أو المتوسطة الحجم بشكل كبير. قد تسببت جاذبية هذه الكواكب المهاجرة في اضطراب مسارات الكواكب الأخرى أو حتى دفعتها إلى مدارات غير مستقرة.

في معظم هذه الأنظمة الديناميكية للغاية ، من المحتمل أيضًا أن تكون بعض الكواكب قد سقطت في النجم المضيف. ومع ذلك ، لم نكن نعرف مدى شيوع هذه الأنظمة الفوضوية بالنسبة للأنظمة الأكثر هدوءًا مثل أنظمتنا ، والتي ساعدت هندستها المعمارية المنظمة على ازدهار الحياة على الأرض.

حتى مع توفر أكثر الأدوات الفلكية دقة ، سيكون من الصعب جدًا العمل على ذلك من خلال دراسة أنظمة الكواكب الخارجية مباشرة. بدلاً من ذلك ، قمنا بتحليل التركيب الكيميائي للنجوم في الأنظمة الثنائية.

تتكون الأنظمة الثنائية من نجمين يدوران حول بعضهما البعض. يتكون النجمان بشكل عام في نفس الوقت من نفس الغاز ، لذلك نتوقع أنهما يجب أن يحتويا على نفس مزيج العناصر.

ومع ذلك ، إذا سقط كوكب في أحد النجمين ، فإنه يذوب في الطبقة الخارجية للنجم. يمكن أن يؤدي هذا إلى تعديل التركيب الكيميائي للنجم ، مما يعني أننا نرى المزيد من العناصر التي تشكل الكواكب الصخرية – مثل الحديد – أكثر مما كنا نشاهده بخلاف ذلك.

آثار الكواكب الصخرية

قمنا بفحص التركيب الكيميائي لـ 107 أنظمة ثنائية تتكون من نجوم شبيهة بالشمس من خلال تحليل طيف الضوء الذي تنتجه. من هذا ، حددنا عدد النجوم التي تحتوي على مواد كوكبية أكثر من نجمها المصاحب.

وجدنا أيضًا ثلاثة أشياء تضيف أدلة لا لبس فيها على أن الاختلافات الكيميائية التي لوحظت بين الأزواج الثنائية كانت ناتجة عن أكل الكواكب.

أولاً ، وجدنا أن النجوم ذات الطبقة الخارجية الرقيقة لديها احتمالية أكبر لكونها أكثر ثراءً بالحديد من رفيقها. هذا يتوافق مع أكل الكواكب ، حيث أنه عندما يتم تخفيف مادة الكواكب في طبقة خارجية أرق ، فإنها تحدث تغييرًا أكبر في التركيب الكيميائي للطبقة.

ثانيًا ، النجوم الأكثر ثراءً بالحديد وعناصر الكواكب الصخرية الأخرى تحتوي أيضًا على كمية من الليثيوم أكثر من رفاقها. يتم تدمير الليثيوم بسرعة في النجوم ، بينما يتم حفظه في الكواكب. لذلك لا بد أن مستوى عالٍ من الليثيوم في النجم قد وصل بعد تشكل النجم ، وهو ما يتناسب مع فكرة أن الليثيوم كان يحمله كوكب إلى أن يأكله النجم.

ثالثًا ، تحتوي النجوم التي تحتوي على حديد أكثر من رفيقتها أيضًا على أكثر من النجوم المماثلة في المجرة. ومع ذلك ، فإن نفس النجوم لديها  وفرة قياسية  من الكربون ، وهو عنصر متطاير ولهذا السبب لا تحمله الصخور. لذلك تم إثراء هذه النجوم كيميائيًا بالصخور ، من الكواكب أو المواد الكوكبية.

البحث عن Earth 2.0

تمثل هذه النتائج طفرة في الفيزياء الفلكية النجمية واستكشاف الكواكب الخارجية. لم نكتشف فقط أن أكل الكواكب يمكن أن يغير التركيب الكيميائي للنجوم الشبيهة بالشمس ، ولكن أيضًا أن جزءًا كبيرًا من أنظمتها الكوكبية خضع لماضٍ ديناميكي للغاية ، على عكس نظامنا الشمسي.

أخيرًا ، تفتح دراستنا إمكانية استخدام التحليل الكيميائي لتحديد النجوم التي من المرجح أن تستضيف نظائر حقيقية لنظامنا الشمسي الهادئ.

هناك الملايين من النجوم القريبة نسبيًا المشابهة للشمس. بدون طريقة لتحديد الأهداف الواعدة ، سيكون البحث عن Earth 2.0 مثل البحث عن إبرة يضرب بها المثل في كومة قش.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com