باستخدام تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا ، أكمل الفلكيون أكبر وأكبر مسح لتصوير الضوء المرئي لأقراص الحطام المحيطة بالنجوم القريبة. تم تصوير هذه الأقراص المتربة ، التي من المحتمل أن تكون ناتجة عن التصادمات بين الأجسام المتبقية من تكوين الكوكب ، حول نجوم لا يزيد عمرها عن 10 ملايين سنة وناضجة مثل أكثر من مليار سنة.
أجرى البحث علماء فلك من مركز غودارد للفضاء التابع لناسا بمساعدة مرصد ستيوارد التابع لجامعة أريزونا. قاد الاستطلاع جلين شنايدر ، التي ظهرت نتائجها في عدد 1 أكتوبر 2014 ، من المجلة الفلكية.
قال شنايدر: "وجدنا أن الأنظمة ليست مسطحة ببساطة مع أسطح موحدة". "هذه في الواقع أنظمة معقدة ثلاثية الأبعاد من الحطام ، غالبًا ما تكون ذات هياكل أصغر. قد تكون بعض البنى التحتية علامات على كواكب غير مرئية. "
بالإضافة إلى معرفة الكثير عن مجالات الحطام التي تحيط بالنجوم المجاورة ، قدمت الدراسة فرصة لمعرفة المزيد عن تشكيل نظامنا الشمسي.
قال شنايدر: "إن الأمر يشبه النظر إلى الماضي في الماضي لرؤية أنواع الأحداث المدمرة التي كانت تحدث بشكل روتيني في نظامنا الشمسي بعد تشكل الكواكب".
بمجرد التفكير في الأقراص المسطحة ، كشفت الدراسة عن تنوع وتعقيد غير متوقعين لبنى الحطام المغبرة المحيطة بالنجوم المرصودة. هذا يشير بقوة إلى أنها تتأثر جاذبية من الكواكب غير المرئية التي تدور حول النجم.
بدلاً من ذلك ، يمكن أن تنتج هذه التأثيرات عن مرور النجوم عبر الفضاء بين النجوم. بالإضافة إلى ذلك ، اكتشف الباحثون أنه لا يوجد "قرصان" من المواد المحيطة بالنجوم متشابهان.
استخدم الفلكيون مطياف التصوير التلسكوبي الفضائي هابل لدراسة 10 أنظمة حطام محيطية اكتشفت سابقًا ، بالإضافة إلى MP Mus ، وهو قرص كواكب أولي ناضج يمكن مقارنته في السن بأصغر أقراص الحطام.
تشبه المخالفات التي لوحظت في نظام يشبه الحلقة بشكل خاص (حوالي HD 181327) طرد رذاذ ضخم من الحطام في الجزء الخارجي من النظام من الاصطدام الأخير لجثتين.
وقال المحقق المشارك كريستوفر ستارك من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند: "إن رذاذ المواد بعيدًا إلى حد ما عن نجمه المضيف - تقريبًا ضعف المسافة التي يبعدها بلوتو عن الشمس". "إن تدمير شيء ما بشكل فادح بشكل كبير على مثل هذه المسافة الكبيرة يصعب تفسيره ، ويجب أن يكون نادرًا جدًا. إذا كنا في الواقع نشهد ما بعد التصادم الهائل في الآونة الأخيرة ، فقد يكون النظام الكوكبي غير المرئي فوضويًا إلى حد ما ".
هناك تفسير آخر للمخالفات هو أن القرص قد تشوه بشكل غامض بسبب مرور النجم عبر الفضاء بين النجوم ، حيث يتفاعل مباشرة مع المواد بين النجوم غير المرئية. قال شنايدر: "في كلتا الحالتين ، الجواب مثير". "يقوم فريقنا حاليًا بتحليل ملاحظات المتابعة التي ستساعد في الكشف عن السبب الحقيقي للمخالفة."
على مدى السنوات القليلة الماضية ، وجد علماء الفلك تنوعًا مذهلاً في بنية أنظمة الكواكب الخارجية. على سبيل المثال ، وجدوا أن الكواكب مرتبة في مدارات مختلفة بشكل ملحوظ عن تلك الموجودة في نظامنا الشمسي.
قال شنايدر: "نشهد الآن تنوعًا مشابهًا في بنية أنظمة الحطام المصاحبة". "كيف تؤثر الكواكب على الأقراص وكيف تؤثر الأقراص على الكواكب؟ هناك نوع من الاعتماد المتبادل بين الكوكب والحطام المصاحب الذي قد يؤثر على تطور أنظمة الحطام خارج كوكب الأرض ".
وقال شنايدر إن أهم رسالة يجب أخذها من هذه العينة الصغيرة هي رسالة التنوع. وأضاف أن الفلكيين يحتاجون حقًا إلى فهم التأثيرات الداخلية والخارجية على هذه الأنظمة - مثل الرياح النجمية والتفاعلات مع سحب المواد بين النجوم - وكيف تتأثر بكتلة وعمر النجم الأم ، ووفرة العناصر الثقيلة. اللازمة لبناء الكواكب.
على الرغم من أن الفلكيين عثروا على ما يقرب من 4000 مرشح من الكواكب الخارجية منذ عام 1995 ، ومعظمهم عن طريق طرق الكشف غير المباشر ، إلا أنه تم تصوير حوالي عشرين من أنظمة الحطام النجمية المنتشرة في نفس تلك الفترة الزمنية.
وذلك لأن الأقراص عادة ما تكون أكثر خفوتًا بمقدار 100000 مرة من النجوم الأم الساطعة (وغالبًا ما تكون قريبة جدًا منها). وقد شوهدت الغالبية بسبب قدرة هابل على إجراء تصوير عالي التباين ، حيث يتم حجب الضوء الساحق من النجم ليكشف القرص الخافت الذي يحيط بالنجم.
كما يقدم مسح التصوير الجديد نظرة ثاقبة حول كيفية تشكل نظامنا الشمسي وتطوره قبل 4.6 مليار سنة. على وجه الخصوص ، قد يكون اصطدام الكوكب المشتبه به الذي شوهد في القرص حول HD 181327 مشابهًا لكيفية تشكل نظام الأرض والقمر ، بالإضافة إلى نظام بلوتو شارون منذ أكثر من 4 مليارات سنة. في تلك الحالات ، تصطدم التصادمات بين أجسام بحجم كوكب الأرض بالحطام الذي اندمج بعد ذلك في قمر مصاحب.
