تم اكتشاف نجم ميت يمزق نظامه الكوكبي

انطباع الفنان عن G238-44. (ناسا ، وكالة الفضاء الأوروبية ، جوزيف أولمستيد / STScI)

عندما يموت نجم ، ماذا يحدث لكواكبه؟ حسنًا ، إذا كان هذا النجم قزمًا أبيض معينًا على بعد 86 سنة ضوئية ، فإن هذه الكواكب حاليًا في طور التمزق والتهام النجم ، مثل بعض الأداء الكوني البشع كرونوس يلتهم أطفاله .

هذا ليس بالأمر غير المعتاد بالنسبة للأقزام البيضاء. لكن هذا النجم المعين ، المسمى G238-44 ، هو شره: لأول مرة ، رأى علماء الفلك أحد هذه النجوم يبتلع مادة من كل من الامتدادات الداخلية والخارجية لنظامه الكوكبي في نفس الوقت ، في أبعد مدى. عرض النجوم أكل لحوم البشر الأبناء لوحظ حتى الآن.

في الغلاف الجوي لكوكب G238-44 ، اكتشف علماء الفلك آثارًا لعناصر تشير إلى أن النجم الميت قد تراكم مؤخرًا مادة معدنية وصخرية ، مثل كويكبات النظام الشمسي الداخلي ، وكذلك المواد الجليدية ، مثل الأجسام المتجمدة التي يمكن العثور عليها في حزام كويبر الخارجي للنظام الشمسي.

'لم نشهد قط كلا النوعين من الأشياء تتراكم على قزم أبيض في نفس الوقت' قال الفيزيائي والفلكي تيد جونسون من جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس. 'من خلال دراسة هذه الأقزام البيضاء ، نأمل في اكتساب فهم أفضل لأنظمة الكواكب التي لا تزال سليمة.'

الأقزام البيضاء هي ما يحدث عندما يصل نجم عادي تصل كتلته إلى ثمانية أضعاف كتلة الشمس إلى نهاية حياته. بمجرد أن ينفد هذا النجم من المواد للانصهار ، فإنه ينتفخ إلى حجم العملاق الأحمر قبل إخراج مادته الخارجية ، وينهار اللب النجمي تحت الجاذبية ليشكل جسمًا كثيفًا ، يتلألأ بشكل ساطع مع ضوء الحرارة المتبقية. هذا هو القزم الأبيض.

على الرغم من أن هذه العملية تبدو قاسية جدًا على الكواكب التي تدور حول النجم - فقد تنتفخ الشمس بشكل كبير بما يكفي للابتلاع كوكب المريخ عندما يصطدم بالعملاق الأحمر في غضون بضعة مليارات من السنين - ولكن في الآونة الأخيرة ، وجد علماء الفلك أدلة تشير إلى أن بعض أجزاء أنظمة الكواكب يمكنها البقاء على قيد الحياة بالفعل.

كانت الكواكب الخارجيةرصدت تدور حول الأقزام البيضاء. ثم هناكعلم التشريح- دراسة بقايا الكواكب الخارجية القزمة البيضاء بناءً على آثار العناصر الثقيلة التي احتوتها على أجواء القزم البيضاء 'الملوثة'.

لأن الأقزام البيضاءكثيفة جدا(فكر في شيء كتلته كتلة الشمس ، معبأة في كرة بحجم الأرض) ، يجب أن تغرق العناصر الثقيلة عن الأنظار بسرعة كبيرة ، مما يعني أن أي تلوث بالعنصر الثقيل في الغلاف الجوي للقزم الأبيض يجب أن يكون قد ترسب مؤخرًا.

هذا مثير ، لأنه يعني أن لدينا مسبارًا غير مباشر في التصميمات الداخلية للكواكب الخارجية. نحن نعرف ماهية الأرض ، ونحن على يقين من أننا نفهم تكوين كواكب النظام الشمسي الأخرى إلى حد ما ، لكن الكواكب الخارجية التي تدور حول النجوم البعيدة من المستحيل استكشاف الطريقة التي يمكننا بها الأرض ، أو حتى الكواكب الأخرى في النظام الشمسي.

نظرًا لأن أنظمة الكواكب الأخرى التي تم اكتشافها حتى الآن تبدو مختلفة تمامًا عن النظام الشمسي من نواح كثيرة ، فإن فحص أحشاء الكواكب الخارجية التي تمضغها الأقزام البيضاء يمكن أن يساعد العلماء على تحديد ما إذا كانت الكواكب الخارجية الداخلية مختلفة أيضًا. وهو ما يعيدنا إلى G238-44.

رسم تخطيطي يوضح ما يعتقد العلماء أنه يحدث حول G238-44. (ناسا ، وكالة الفضاء الأوروبية ، جوزيف أولمستيد / STScI)

وجد جونسون وزملاؤه أن التلوث في الغلاف الجوي لهذا القزم الأبيض لا مثيل له حتى الآن. تم اكتشاف عشرة عناصر أثقل من الهيليوم: الكربون والنيتروجين والأكسجين والمغنيسيوم والألمنيوم والسيليكون والفوسفور والكبريت والكالسيوم والحديد.

كانت وفرة الحديد والنيتروجين عالية بشكل خاص. قال الفريق إن الأول يوحي بجسم له قلب حديدي متمايز ، بينما يشير الأخير إلى وجود أجسام جليدية.

'أفضل ملاءمة لبياناتنا كان مزيجًا من اثنين إلى واحد تقريبًا من مادة تشبه عطارد ومواد تشبه المذنب ، وهي مكونة من الجليد والغبار ،' قال جونسون . يشير كل من معدن الحديد وجليد النيتروجين إلى ظروف مختلفة تمامًا لتكوين الكواكب. لا يوجد جسم معروف في النظام الشمسي به الكثير من الاثنين.

تشير النتائج أيضًا إلى أن مكونات صنع عالم صالح للسكن قد لا تكون نادرة جدًا في مجرة ​​درب التبانة. الأرض هي عالم صخري ، ويُعتقد أنه تم زرعها بالعناصر الحيوية للحياة ، مثل الماء ، بواسطة الكويكب قصف. قد يعني اكتشاف المواد الغنية بالنيتروجين أن الخزانات المجمدة لهذه العناصر قد تكون شائعة.

'الحياة كما نعرفها تتطلب كوكبًا صخريًا مغطى بمجموعة متنوعة من العناصر المتطايرة مثل الكربون والنيتروجين والأكسجين ،' قال الفيزيائي والفلكي بنيامين زوكرمان من جامعة كاليفورنيا.

يبدو أن وفرة العناصر التي نراها على هذا القزم الأبيض قد أتت من جسم أم صخري وجسم أم غني بالتقلبات - أول مثال وجدناه من بين الدراسات التي أجريت على مئات الأقزام البيضاء.

في الواقع ، قد يتوقع الفضائيون الذين ينظرون إلى الشمس من بعيد ، بمجرد أن تتطور إلى قزم أبيض في حوالي 5 مليارات سنة ، أن يروا شيئًا مشابهًا. على الرغم من أن كائنات النظام الشمسي الداخلي قد تتبخر بفعل تمدد الأقزام البيضاء ، فإن حزام الكويكبات بين المريخ و كوكب المشتري يمكن أن يعيش ، ليضطرب من قبل كوكب المشتري غير المستقر والمطر على النجم الميت.

تم تقديم بحث الفريق في الاجتماع 240 للجمعية الفلكية الأمريكية .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.