اكتشاف كوكب “متمرد” يدور عكس اتجاه نجمه ويغير فهم تشكل الأنظمة الكوكبية

كوكب خارج المجموعة الشمسية في مدار غير مسبوق

اكتشف علماء الفلك كوكبًا خارج المجموعة الشمسية يحمل سلوكًا غير مألوف، إذ يدور في اتجاه معاكس لدوران نجمه، في ظاهرة قد تقدم أدلة جديدة حول كيفية تشكل الأنظمة الكوكبية وتطورها.

ويقع الكوكب المكتشف ضمن نظام بعيد يعرف باسم GJ 3090، حيث يتحرك في مدار شديد الانحراف مقارنة بالنماذج المعتادة التي تفترض أن الكواكب تتشكل وتدور بالاتجاه نفسه الذي يدور به النجم المضيف.

مخالفة للنمط السائد في تشكل الكواكب

عادةً ما تتشكل النجوم نتيجة انهيار سحب ضخمة من الغاز والغبار، ويحيط بالنجم بعد ولادته قرص دوّار تتكون منه الكواكب. وفي معظم الحالات، تدور الكواكب الناتجة عن هذا القرص في الاتجاه نفسه لدوران النجم وفي مستوى قريب من خط استوائه، وهي أنظمة يطلق عليها علماء الفلك “الأنظمة المتوافقة”.

وفي المجموعة الشمسية، تدور الكواكب الثمانية حول الشمس بالاتجاه نفسه، مع وجود اختلافات طفيفة في زوايا مداراتها مقارنة بخط استواء الشمس، نتيجة اضطرابات قد تكون حدثت أثناء مراحل التشكّل الأولى.

زاوية دوران استثنائية

وقال يان كارتييه، طالب الدكتوراه في قسم الفلك بجامعة جنيف والمؤلف الأول للدراسة، إن قياس زاوية ميل مدار الكواكب يساعد العلماء على فهم تاريخ تشكل الأنظمة الكوكبية، مشيرًا إلى أن المفاجأة الكبرى تمثلت في اكتشاف أن الكوكب GJ 3090 b لا يمتلك مدارًا شديد الانحراف فقط، بل يدور أيضًا في الاتجاه المعاكس لدوران نجمه.

ونُشرت نتائج الدراسة في مجلة Astronomy & Astrophysics، بمشاركة باحثين من معهد الفيزياء الفلكية في جزر الكناري بإسبانيا.

نظام GJ 3090 والكوكب الغامض

يعد GJ 3090 نجمًا صغيرًا وباردًا من فئة الأقزام الحمراء، وهو أقل حجمًا وحرارة من الشمس. وتم اكتشاف الكوكب GJ 3090 b للمرة الأولى بواسطة تلسكوب TESS الفضائي، الذي يرصد انخفاضات سطوع النجوم الناتجة عن مرور الكواكب أمامها.

ويبلغ حجم الكوكب نحو 2.2 مرة حجم الأرض، فيما تبلغ كتلته حوالي 4.5 مرات كتلة الأرض، ما يضعه ضمن فئة “الكواكب دون النبتونية” (Sub-Neptunes)، وهي من أكثر أنواع الكواكب الخارجية انتشارًا في مجرة درب التبانة.

واستخدم العلماء جهاز NIRPS، وهو مطياف يعمل بالأشعة تحت الحمراء في مرصد “لا سيا”، للكشف عن كواكب إضافية في النظام وتحديد كتلة الكوكب ومداره غير المعتاد.

وقالت لينا بارك، طالبة الدكتوراه في قسم الفلك بجامعة جنيف والمشاركة في الدراسة، إن دقة جهاز NIRPS ساعدت الباحثين على قياس زاوية المدار بالنسبة لخط استواء النجم رغم صغر حجم الكوكب.

مدار عكسي يثير لغزًا علميًا

بلغت زاوية ميل مدار الكوكب GJ 3090 b نحو 136 درجة، وهي زاوية كبيرة جدًا تشير إلى حركة عكسية مقارنة بدوران النجم. ويُعد هذا النوع من المدارات نادرًا، إذ لا تعرف سوى أنظمة قليلة متعددة الكواكب تحتوي على كواكب ذات انحرافات مدارية كبيرة.

كما اكتشف العلماء وجود كوكبين إضافيين في النظام نفسه، ما يزيد من تعقيد اللغز العلمي، خصوصًا أن الكوكب يدور عكس اتجاه نجمه رغم عدم وجود جسم ضخم قريب يمكن أن يفسر هذا الانحراف بفعل الجاذبية.

ويعتقد الباحثون أن أحد الاحتمالات يتمثل في أن النجم ربما اكتسب قرصًا ثانويًا غير متوافق أثناء مرحلة تشكله، مؤكدين الحاجة إلى مزيد من الرصد لفهم الآليات التي أدت إلى ظهور هذا النظام الكوكبي غير المعتاد.