تم العثور على صخور لم يسبق لها مثيل في مقابر الكواكب الخارجية

بالعربي/ الصخور المكتشفة حديثًا “تختلف عن أي صخور في نظامنا الشمسي”.

اكتشف علماء الفلك أنواعًا صخرية لم يسبق لها مثيل ، تتكون من نسب غير عادية من المعادن ، داخل بقايا عوالم غريبة مزقتها النجوم المضيفة المحتضرة. يقترح البحث أن هذه الكواكب الخارجية مبنية من مجموعة مواد أوسع بكثير مما كان يُعتقد سابقًا. 

في الدراسة الجديدة ، نظر الباحثون في 23 قزمًا أبيض – البقايا الصغيرة والكثيفة لنجوم ميتة منخفضة ومتوسطة الكتلة – في غضون 650 سنة ضوئية من الشمس. عندما كانت هذه النجوم تموت وتتحول إلى أقزام بيضاء ، مزقت الكواكب الخارجية التي تدور حولها. وهكذا ، فإن أجواء هذه الأقزام البيضاء تحتوي على الشجاعة من العوالم الفضائية التي دمروها. توصل الباحثون إلى نسبة العناصر المختلفة في أجواء الأقزام البيضاء من خلال تحليل الضوء المنبعث من النجوم. ثم قاموا بحساب التركيبة الأكثر احتمالا للمعادن التي من شأنها أن تشكل العوالم الغريبة التي تم طمسها.

وجد الباحثون أن قزمًا واحدًا فقط من الأقزام البيضاء احتوى على بقايا كواكب خارجية لها تركيبة جيولوجية مشابهة للأرض . ضمن بقية النجوم الميتة ، وجد الباحثون بقايا كواكب خارجية مكونة من صخور غريبة لم يسبق لها مثيل على كوكبنا أو بقية النظام الشمسي . كانت الصخور مختلفة تمامًا عن تلك المعروفة للعلم لدرجة أن الباحثين اضطروا إلى إنشاء أسماء تجارية جديدة لتصنيفها. 

قال المؤلف الرئيسي Siyi Xu ، عالم الفلك في المختبر الوطني لبحوث الفلك بالأشعة تحت الحمراء (NOIRLab) في أريزونا: “في حين أن بعض الكواكب الخارجية التي كانت تدور حول أقزام بيضاء تبدو مشابهة للأرض ، فإن معظمها بها أنواع صخرية غريبة عن نظامنا الشمسي” . في بيان . “ليس لديهم نظراء مباشرون في النظام الشمسي.

مقابر الكواكب الخارجية 

تتشكل الأقزام البيضاء عندما ينفد وقود التسلسل الرئيسي للنجوم ، مثل الشمس ، ليبدأ في الاحتراق ويبدأ في الانتفاخ إلى عمالقة حمراء قبل أن ينهار تحت وزنهم إلى نوى نجمية شديدة التكثيف والمبردة. خلال هذه العملية ، تطلق هذه النجوم المحتضرة سحابة من الغاز شديد الحرارة تبتلع الكواكب التي تدور حولها. 

يمكن لبعض الكواكب الخارجية أن تصمد أمام هذا الوابل الكوني ، لكن معظمها يخرج من مداره ويمزق بعد ذلك بفعل مجال الجاذبية القوي للقزم الأبيض . يُعرف هذا باسم اضطراب المد والجزر ؛ وبمجرد أن يتمزق الكوكب ، يسحب القزم الأبيض بقايا الكواكب إلى الداخل في عملية تعرف باسم التراكم. 

عادةً ما يحتوي الغلاف الجوي للقزم الأبيض على الهيدروجين والهيليوم فقط ، لأن أي عناصر أثقل تغوص في لب النجم فائق الكثافة. لذلك ، عندما يُظهر الضوء الذي تنبعث منه النجوم وجود عناصر أثقل أخرى ، يفترض الباحثون أن هذه العناصر يجب أن تأتي من تراكم الكواكب الخارجية.

قدر العلماء أن حوالي 25٪ من جميع الأقزام البيضاء تحتوي على بقايا كواكب خارج المجموعة الشمسية الميتة أو ما يسمى بالأقزام البيضاء الملوثة. أصبحت مقابر الكواكب خارج المجموعة الشمسية موضوعًا ساخنًا للبحث بين علماء الفلك لأن العلماء يمكنهم استخدامها لاستنتاج خصائص الأجسام التي كانت تدور حولها ذات يوم.

إعادة بناء أنواع الصخور 

في الدراسة الجديدة ، ركز الباحثون على الأقزام البيضاء الملوثة التي لديها بالفعل بيانات قياس دقيقة توضح نسبة المغنيسيوم والكالسيوم والسيليكون والحديد في غلافها الجوي . يعتقد علماء الفلك أن هذه العناصر شائعة في نوى وعباءات الكواكب الخارجية ، والتي تشكل غالبية الكواكب تحت القشرة الخارجية. من خلال حساب نسبة هذه العناصر ، يمكن للعلماء إجراء هندسة عكسية للمعادن التي كانت ستشكل الأحشاء الصخرية للكواكب. Advertisement

للقيام بذلك ، استخدم الباحثون مجموعة من الحسابات التي كانت “تعمل بشكل جيد بشكل ملحوظ” في السابق عند استخدامها “لتصنيف الصخور على الأرض” ببيانات مماثلة ، كما قال المؤلف المشارك كيث بوتيركا ، عالم الجيولوجيا في جامعة ولاية كاليفورنيا ، لـ Live Science.

ومع ذلك ، كشفت النتائج أن الغالبية العظمى من المعادن التي تتكون منها هذه الكواكب الخارجية كانت مختلفة تمامًا عما توقعوه ، على حد قول بوتيركا.

قال بوتيركا: “على الأرض ، تتكون الصخور التي تظهر في الوشاح من ثلاثة معادن في الغالب ، الزبرجد الزيتوني ، والأورثوبيروكسين ، والكلينوبروكسين”. وأضاف أن نسبة العناصر في معظم الأقزام البيضاء الملوثة أظهرت أنه من غير المرجح أن تتشكل بعض هذه المعادن.

وبدلاً من ذلك ، فإن معادن أخرى تتكون من تركيبات مختلفة من البيريكلاز الغني بالمغنيسيوم والكوارتز ، وهو معدن بلوري مصنوع من السيليكا – كان من الممكن أن تتشكل بدلاً من ذلك ، والتي تختلف عن تلك المتوقعة داخل الكواكب الداخلية الأخرى في النظام الشمسي ، كما قال بوتيركا. يتعارض هذا مع الافتراضات السابقة بأن الكواكب الخارجية ستكون أكثر شبهاً بتلك التي نراها في النظام الشمسي.Advertisement

تختلف هذه المعادن تمامًا عن تلك التي نعرفها ، حيث كان على الباحثين إنشاء أسماء جديدة لتصنيفها ، بما في ذلك “كوارتز بيروكسينيت” و “ديونيت البريكلاز”. ومع ذلك ، فمن غير الواضح بالضبط عدد المعادن الجديدة الموجودة في هذه الأقزام البيضاء. قال بوتيركا إن “تجارب جديدة لفهم المعادن في التركيبات الجديدة بشكل كامل” مطلوبة.

الداخلية مقابل الخارجية 

في الماضي ، ركزت الدراسات التي أجريت على الغلاف الجوي للأقزام البيضاء الملوثة على ما إذا كان من المحتمل أن تحتوي الكواكب الخارجية على قشرة قارية مثل كوكب الأرض أم لا. يعتقد العلماء أن القشرة القارية ضرورية لاستمرار الحياة على كوكب ما لأنها توفر بنية مستقرة لحدوث التطور. وبالتالي ، فإن احتمال وجود قشور للكواكب الخارجية يمكن أن يجيب على أسئلة حول إمكانية وجود حياة غريبة أو فرص العثور على كوكب خارجي شبيه بالأرض.

في ورقة بحثية نُشرت في فبراير في مجلة Nature Astronomy ، زعم الباحثون أنهم وجدوا دليلًا على وجود قشرة قارية شبيهة بالأرض في الغلاف الجوي للأقزام البيضاء الملوثة. مثل أحدث دراسة ، أشارت هذه الورقة إلى أن جزءًا كبيرًا من تكوينات الكواكب الخارجية كانت مختلفة عن تركيبات الأرض ، حسبما ذكرت Live Science سابقًا . ولكن بدلاً من التركيز على الاختلافات بين التركيبات الإجمالية للكواكب ، ركز مؤلفو تلك الدراسة على مجموعة محددة من العناصر كدليل لاستنتاج وجود قشرة قارية. 

ومع ذلك ، فإن مؤلفي الورقة الجديدة غير مقتنعين. وقال بوتيركا: “نحن لا نوافق على أن هوياتهم هي أمثلة صالحة للقشرة القارية”. وأضاف أن افتراضاتهم تعتمد بشكل كبير على وجود عناصر فردية مثل الألومنيوم والليثيوم ، ولا تعتمد بشكل كافٍ على المعدن الذي جاءوا منه.المحتوى ذي الصلة

يعتقد الباحثون أيضًا أنه قد لا يكون من الممكن حتى اكتشاف القشور القارية داخل قزم أبيض ملوث لأنها تشكل جزءًا صغيرًا من كتلة كوكب خارج المجموعة الشمسية. قال بوتيركا: “قشرة الأرض أقل من 0.5٪ من كتلتها الإجمالية”. “إذا تم استيعاب الكواكب بالجملة في الغلاف الجوي للأقزام البيضاء ، فسيكون من المستحيل رؤية التراكيب القشرية.”

لكن هذا لا يعني أنه لا أمل في البحث عن القشور القارية بين الكواكب الخارجية. بدلاً من ذلك ، يعتقد الباحثون أن معرفة المزيد عن المعادن الموجودة في وشاح الكوكب يمكن أن يخبرهم أكثر عن مدى احتمالية أن تكون هذه العوالم قد دعمت القشرة أو حتى الصفائح التكتونية ، وهي أقسام متداخلة من القشرة القارية تتحرك وتتصادم معها. بعضها الآخر يؤدي إلى الزلازل والنشاط البركاني. 

قال بوتيركا: “إذا كان لدينا عباءة لا تحتوي على أوليفين ولكنها تحتوي على كوارتز ، أو عباءة لا تحتوي على أورثوبروكسين ولكنها تحتوي على البيريكلاز ، فإن الخصائص الديناميكية الحرارية والفيزيائية يمكن أن تكون مختلفة تمامًا ويمكن أن تؤثر على نوع وسمك ومدى القشرة”. “هناك حاجة لتجارب جديدة لفهم أنواع التواريخ الجيولوجية التي قد تكون ممكنة حقًا.”

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com