اكتشاف جديد.. نظام كوكبي شاذ عن المجموعة الشمسية

تمكن علماء الفلك، باستخدام مركبة ناسا TESS ومشروع ASTEP في الهضبة المتجمدة بالقارة القطبية الجنوبية، من اكتشاف نظام كوكبي نادر وغريب.

تتمتع الكواكب الخارجية التي تدور حول النجم TOI-201 بمدارات تتغير بسرعة ملحوظة، لدرجة أن العلماء تمكنوا من رصد هذه التغيرات في الوقت الحقيقي، وهو سلوك لم يُسجل من قبل في أي نظام كوكبي آخر.

ويقع هذا النظام على بعد نحو 370 سنة ضوئية من الأرض. ويتميز النجم TOI-201 بأنه أكبر قليلا من شمسنا، إذ تبلغ كتلته وقطره نحو 1.3 مرة كتلة وقطر الشمس. ويضم النظام ثلاثة كواكب شديدة التباين: كوكب صخري فائق الكتلة (super-Earth) تبلغ كتلته ستة أضعاف كتلة الأرض وسنته لا تتجاوز 5.8 أيام، وعملاقا غازيا يُعرف باسم TOI-201b كتلته نصف كتلة المشتري وسنته 53 يوما، إضافة إلى عملاق غازي ضخم تبلغ كتلته 16 ضعف كتلة المشتري وسنته تمتد إلى 7.9 سنوات أرضية (2883 يوما).

وأوضح أحد أعضاء الفريق من جامعة برمنغهام أن معظم الأنظمة الكوكبية تميل إلى التشابه والتقارب المداري، مضيفا: "لكن هذا لا ينطبق على نظام TOI-201، حيث تختلف الكواكب الثلاثة بشكل واضح وتتفاعل جاذبيا فيما بينها".

لماذا يتغير هذا النظام باستمرار؟
رغم أن تغير مدارات الكواكب ظاهرة معروفة، فإنها عادة ما تحدث على مدى ملايين أو مليارات السنين، إلا أن ما يميز نظام TOI-201 هو حدوث هذه التغيرات في أزمنة أقصر بكثير.

ويُعزى ذلك إلى المدار شديد الاستطالة والمائل للكوكب الغازي الخارجي الضخم، الذي يؤثر جاذبيا على الكواكب الداخلية، ما يؤدي إلى تغيّر اتجاه مداراتها وتوقيت عبورها أمام النجم. ويشير العلماء إلى أنه، إذا استمر هذا التفاعل، فقد لا تصطف هذه الكواكب أمام نجمها خلال نحو 200 عام.

وقال تريستان غييو من مرصد "كوت دازور": "في نظامنا الشمسي، تدور الكواكب في مستويات شبه متطابقة، أما هنا فكل كوكب يتصرف بشكل مختلف، ما يشير إلى إعادة تنظيم مدارية نشطة داخل النظام".

وأضاف إسماعيل ميريليس، قائد الفريق البحثي: "لم يكن هدفنا فقط معرفة ما يحتويه النظام، بل فهم كيفية تفاعل كواكبه ديناميكيا". وقد رصدت مهمة TESS عبورا نادرا للكوكب الخارجي، بينما التقطت تلسكوبات أرضية تأثير جاذبيته على النجم.

كما سجّل العلماء تأخيرات غير معتادة في عبور الكوكب TOI-201b، حيث أشار أحد الباحثين إلى أن الكوكب بدأ بالعبور متأخرا بنحو نصف ساعة عن موعده المتوقع، وهو ما اعتُبر مؤشرا مهما على التفاعلات الجاذبية داخل النظام.

ويؤكد الباحثون أن هذا الاكتشاف لم يكن ممكنا دون التلسكوبات الموجودة في أنتاركتيكا، التي توفر ظروف رصد فريدة، ما يفتح آفاقا جديدة لفهم تطور الأنظمة الكوكبية الشبيهة بنظامنا الشمسي.