جيمس ويب يرصد دفقة كربونية مدهشة حول نجم صغير

استخدم فريق دولي من علماء الفلك تلسكوب جيمس ويب الفضائي لدراسة القرص الكوكبي المحيط بـ"نجم شاب ذي كتلة منخفضة للغاية".

وكشفت نتائج الدراسة التي نشرتها مجلة "ساينس" (Science) عن "أغنى كيمياء هيدروكربونية شوهدت حتى الآن في قرص كوكبي أولي- بما في ذلك أول اكتشاف للإيثان خارج المجموعة الشمسية- ما يسهم في فهمنا المتطور لتنوع أنظمة الكواكب ومدى اختلافها عن نظامنا الشمسي".

والقرص الكوكبي الأولي هو قرص دوار من الغاز الكثيف والغبار يحيط بنجم حديث التكوين، ويتكون بالأساس من غازات مثل الهيدروجين والهيليوم وكميات صغيرة من العناصر الأخرى، إلى جانب حبيبات الغبار التي تتكون من عناصر مثل السيليكون وعدد من المعادن، والتي يمكن أن تتجمع لتشكل جسيمات صلبة أكبر، وفي النهاية كواكب أولية.

تقول أديتيا أرابهافي، عالِمة الفلك في معهد كابتين الفلكي بجامعة "جرونينجن" الهولندية، والمؤلفة الرئيسة للدراسة: "توضح الكيمياء الهيدروكربونية الوفيرة التي لاحظناها أن المكونات التي تشكل الكواكب حول النجوم ذات الكتلة المنخفضة للغاية تختلف تمامًا عن تلك الموجودة حول النجوم الشبيهة بالشمس، ما يشير إلى مسار تطور مختلف للكواكب التي ستنشأ مستقبلًا".

ووفق الدراسة، ركز الباحثون كاميرا "ميري" الخاصة بجيمس ويب على قرص الغاز والغبار المحيط بالنجم "أيزو-تشاي 147" (ISO-Chal 147)، وهو نجم يساوي فقط 0.11 من كتلة الشمس ويقع منها على مسافة 300 سنة ضوئية.

واكتشف الباحثون وجود 13 جزيئًا حاملًا للكربون، بما في ذلك أول كشف عن الإيثيلين والبروبين وجذور الميثيل في قرص كوكبي أولي، كما أنهم تمكنوا من رصد الإيثان لأول مرة خارج النظام الشمسي.

تقول "أرابهافي" في تصريحات لـ"نيتشر ميدل إيست": حساسية تلسكوب جيمس ويب العالية واستبانته الطيفية سمحت لنا باكتشاف الانبعاث الضعيف من الجزيئات الأقل وفرة، وأتاحت لنا معرفة أن هذه الجزيئات الهيدروكربونية ليست متنوعةً فحسب، بل وفيرة أيضًا، ويساعد هذا الكشف العلماء على وضع افتراضات قوية لتفسير سبب نقص الكربون نسبيًّا في الأرض.

وتضيف: كان الكربون المكتشَف في صورة غازية، وربما تكوَّن هذا الغاز بسبب إطلاق الكربون الموجود في المواد الصلبة (الغبار) عن طريق التدمير الحراري أو الاحتراق بسبب إشعاع النجم.

وفي مثل هذه الحالة، فإن المادة الصلبة التي تبقى في القرص المحيط بالنجم تكون قد استنفدت محتوياتها من الكربون، وهذه المادة الصلبة هي التي تتشكل فيما بعد ببطء لبناء كواكب صخرية مثل الأرض عبر عشرات الملايين من السنين، وفق "أرابهافي".

وتتابع: لا نعرف بعد ما إذا كان هذا السيناريو أكثر أو أقل احتمالًا حول النجوم الشبيهة بالشمس، فنحن لم نلاحظ مثل هذا الطور الغازي الغني بالكربون في أي قرص حول النجوم الشبيهة بالشمس.

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.