اكتشف علماء الفلك كوكبًا ضخمًا منخفض الكثافة أطلق عليه اسم “WASP-193b”، وهو أكبر بنسبة 50% من كوكب المشتري ولكن كثافته تشبه حلوى القطن.
تسبب هذا الاكتشاف في صدمة للعلماء، إذ أنه يتحدى نظريات تكوين الكواكب الحالية، حيث لا يستطيعون تفسير كيف يمكن أن يتشكّل كوكب بمثل هذه الكثافة المنخفضة.
نشر باحثون بمعهد ماساتشوستس للتقنية بأمريكا وجامعة لييج في بلجيكا بحثًا في مجلة “Nature Astronomy” في منتصف مايو الجاري، عن اكتشاف جسم كروي ضخم يدور بالقرب من مجرة درب التبانة.
وجد العلماء أن هذا الجسم يمثّل كوكبًا عملاقًا أكبر بنسبة 50% من كوكب المشتري على مستوى الحجم، لكنه لا يمتكل سوى عُشر كثافته، وهي كثافة منخفضة للغاية، مماثلة لكثافة حلوى القطن.
وأضبح “WASP-193b” ثاني أخف كوكب تم اكتشافه حتى الآن، بعد الكوكب الأصغر الشبيه بنبتون “Kepler 51d”.
ويصنّف العلماء هذا الكوكب بين أغرب الكواكب المكتشفة حتى الآن وعددها 5400.
يقول خالد البرقاوي، مؤلف الدراسة الرئيسي وباحث ما بعد الدكتوراه في معهد ماساتشوستس للتقنية: “إن العثور على هذه الأجسام العملاقة ذات الكثافة الصغيرة أمر نادر جدًا”.
ويضيف المؤلف الرئيسي المشارك فرانسيسكو بوزويلوس، وهو باحث في مجال الفيزياء الفلكية: “لا نعرف أين نضع هذا الكوكب في جميع نظريات التكوين الموجودة لدينا الآن، لأنه حالة شاذة عنها جميعًا، ولا يمكننا تفسير كيفية تشكل هذا الكوكب استنادًا إلى نماذج التطور الكلاسيكية”.
في المسوحات التي تم إجراؤها بين عامي 2006 و2008، ومرة أخرى من عام 2011 إلى عام 2012، اكتشف مرصد “WASP-South” عبورًا دوريًا، أو انخفاضات في الضوء، من “WASP-193″، وهو نجم لامع قريب يشبه الشمس يقع على بعد 1232 سنة ضوئية من الأرض.
وجد علماء الفلك أن الانخفاضات الدورية في سطوع النجم تدل على وجود كوكب يدور حول النجم ويحجب ضوءه كل 6.25 يوم.
قام العلماء بقياس إجمالي كمية الضوء التي حجبها الكوكب مع كل عبور، مما أعطاهم تقديرًا لحجم الكوكب العملاق.
بعد ذلك، تطلع علماء الفلك إلى تحديد كتلة الكوكب، وهو مقياس من شأنه أن يكشف بعد ذلك عن كثافته وربما أيضًا أدلة على تركيبه. للحصول على تقدير الكتلة.
للقيام بذلك، يستخدم علماء الفلك عادة السرعة الشعاعية، وهي تقنية يقوم العلماء من خلالها بتحليل طيف النجم، أو الأطوال الموجية المختلفة للضوء، عندما يدور الكوكب حول النجم، وكلما كان الكوكب أكثر كتلة، وكان أقرب إلى نجمه، كلما زاد تحول طيفه.
بالنسبة لـ “WASP-193 b”، حصل علماء الفلك على أطياف إضافية عالية الدقة للنجم تم التقاطها بواسطة التلسكوبات الأرضية المختلفة، وحاولوا استخدام السرعة الشعاعية لحساب كتلة الكوكب، لكنها استمرت في الخروج فارغة، لأنه كما تبين فيما بعد، كان الكوكب خفيفًا جدًا بحيث لا يمكن اكتشافه على نجمه.
يقول البرقاوي إن “هذا الكوكب خفيف جدًا لدرجة أننا استغرقنا 4 سنوات لجمع البيانات”.
يقول الفريق البحثي إن كتلته الكوكب تقدر بحوالي 0.14 من كتلة المشتري، وبلغت كثافته المشتقة من كتلته حوالي 0.059 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب، وفي المقابل، يبلغ وزن كوكب المشتري حوالي 1.33 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب.
وتمثل حلوى القطن المادة الأقرب من حيث الكثافة إلى الكوكب الجديد المنتفخ، التي تبلغ كثافتها حوالي 0.05 جرام لكل سنتيمتر مكعب.
المصادر:
