ظاهرة فلكية حيرت العلماء.. ما قصة التهام النجوم للكواكب؟

اكتشف فريق دولي من معهد أبحاث في أستراليا، أن واحدا من كل 12 نجما في هذا الكون سبق له ابتلاع كوكب أو أكثر أو حتى أجزاء من كواكب.

ورصد فريق، "أسترو 3 دي"، المتخصص في الفيزياء الفلكية، بعض الاختلافات في التركيب الكيميائي أثناء دراسته ظاهرة النجوم التوائم - النجوم التي ترتبط ببعضها بفعل عوامل الجاذبية - ، وعادة ما تبدو هذه النجوم عند النظر إليها بالعين المجردة في ظلمة الليل كأنها نجم واحد، ولكن عند تدقيق النظر إليها عبر "التليسكوبات" الفضائية الدقيقة، يتضح أنهما نجمان منفصلان.

ووفقا للنظريات العلمية، فإن النجوم التوائم لا بد أن يكون تركيبها متطابقا، ولكن الفريق البحثي وجد اختلافا كيميائيا لدى 8% منها، وبحسب الدراسة التي نشرتها الدورية العلمية Nature، فقد توصل الفريق البحثي إلى أن أسباب هذا الاختلاف تعود إلى أن أحد النجمين التوأمين سبق له التهام كوكب أو أكثر أو حتى أجزاء من كواكب، ما أدى إلى اختلاف تركيبته الكيميائية عن توأمه الملاصق له.

وقال الباحث من جامعة موناش بأستراليا ورئيس فريق الدراسة، فان ليو، إن "النجوم التوائم التي تتحرك سويا، لا بد أن تكون متطابقة، ولكن بفضل القدرات التحليلية عالية الدقة، استطعنا أن نرصد اختلافات كيميائية في تركيب هذه التوائم".

وبحسب الموقع الإلكتروني "سايتيك ديلي" المتخصص في الأبحاث العلمية، فقد قرر الطالب بالدراسات العليا في علم الفلك بجامعة فاندربيلت، تري ماك، تطوير نموذج يقدر تأثير مثل هذا النظام الغذائي على التركيب الكيميائي للنجم، واستخدمه لتحليل زوج من النجوم التوأم لكل منهما كوكب خاص به.

وبالتعاون مع الباحث من جامعة تامبا، سيمون شولر الذي وسع فحص التركيب الكيميائي للنجوم إلى ما هو أبعد من محتواها من الحديد، وأخذ هذا النوع من التحليل خطوة أخرى إلى الأمام من خلال النظر في وفرة 15 عنصرًا محددًا مقارنة بوفرة العناصر الموجودة في النجوم.

وكان البحث مهتما بشكل خاص بعناصر مثل الألومنيوم والسيليكون والكالسيوم والحديد التي لها نقاط انصهار أعلى من 1200 درجة فهرنهايت (600 درجة مئوية) لأن هذه هي المواد المقاومة للحرارة تعمل بمثابة لبنات بناء للكواكب الشبيهة بالأرض.

وقرر ماك وشولر وستاسون تطبيق هذه التقنية على الزوج الثنائي المضيف للكوكب المسميين HD 20781 وHD 20782. ويجب أن يكون كلا النجمين قد تكثفا من نفس سحابة الغبار والغاز، وبالتالي يجب أن يبدأ كلاهما بنفس التركيبات الكيميائية، هذا الزوج الثنائي هو الأول الذي يتم اكتشافه حيث يمتلك كلا النجمين كواكب خاصة بهما.

كلا النجمين في الزوج الثنائي هما نجمان قزمان من الفئة G يشبهان الشمس. يدور أحد النجوم بشكل وثيق حول كوكبين بحجم نبتون. والآخر يمتلك كوكبًا واحدًا بحجم كوكب المشتري يتبع مدارًا شديد الانحراف.

 جعل الاختلاف في نظامهما الكوكبي النجمين مثاليين لدراسة العلاقة بين الكواكب الخارجية والتركيب الكيميائي لمضيفيهما النجميين.

وعندما قاما بتحليل طيف النجمين، وجد علماء الفلك أن الوفرة النسبية للعناصر المقاومة للحرارة كانت أعلى بكثير من تلك الموجودة في الشمس. ووجدا أنه كلما ارتفعت درجة حرارة انصهار عنصر معين، زادت وفرته، وهو اتجاه يعد بمثابة علامة مقنعة على ابتلاع مادة صخرية شبيهة بالأرض.

وقد حسبوا أن كل واحد من التوأم كان عليه أن يستهلك 10-20 كتلة إضافية من المواد الصخرية لإنتاج التوقيعات الكيميائية. على وجه التحديد، يبدو أن النجم الذي يحتوي على كوكب بحجم كوكب المشتري قد ابتلع عشرة أضعاف كتلة الأرض بينما ابتلع النجم الذي يحتوي على كوكبين بحجم نبتون 20 كتلة إضافية.