قد تحتوي الكواكب الصخرية البعيدة على تركيبات كيميائية لا تشبه مكياج الأرض


إذا انطلق كابتن كيرك الحقيقي بحثًا عن نجوم أخرى بحثًا عن كواكب صخرية مثل كوكبنا ، فقد يجد الكثير من العوالم الجديدة الغريبة التي لا تشبه أحشائها في الواقع كوكب الأرض.

تناثر العناصر الثقيلة المتناثرة على 23 نجمًا قزمًا أبيض يشير إلى أن معظم كان للكواكب الصخرية التي كانت تدور حول النجوم ذات مرة تركيبات كيميائية غير عادية، تقرير الباحثون على الإنترنت 2 نوفمبر في اتصالات الطبيعة. توفر العناصر ، التي يُفترض أنها حطام من عوالم محطمة ، نظرة خاطفة محتملة على عباءات الكواكب ، المنطقة الواقعة بين قشرتها ولبها.

يقول عالم الجيولوجيا كيث بوتيركا من جامعة ولاية كاليفورنيا ، فريسنو: “يمكن أن تكون هذه الكواكب غريبة تمامًا عما اعتدنا على التفكير فيه”.

يحذر ديفيد ستيفنسون ، عالم الكواكب في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، من أن استنتاج ما صنع منه كوكب قديم مما خلفه هو أمر محفوف بالمصاعب. يقول إن العوالم الصخرية خارج النظام الشمسي قد تحتوي على تركيبات كيميائية غريبة. “الأمر فقط هو أنني لا أعتقد أنه يمكن استخدام هذه الورقة إثبات الذي – التي.”

بعد أن يتمدد نجم مثل الشمس إلى نجم أحمر عملاق ، فإنه يفجر غلافه الجوي في النهاية ، تاركًا وراءه قلبه الصغير الكثيف ، والذي يصبح قزمًا أبيض. تجذب الجاذبية العظيمة لهذا النجم العناصر الكيميائية الثقيلة إلى داخله ، لذلك تمتلك معظم الأقزام البيضاء أسطحًا نقية من الهيدروجين والهيليوم.

لكن أكثر من ربع هذه النجوم لها أسطح بها عناصر أثقل مثل السيليكون والحديد ، على الأرجح من الكواكب التي كانت تدور حول النجم ولقيت نهاياتهم عندما توسعت إلى عملاق أحمر (SN: 8/15/11). العناصر الثقيلة الموجودة على هذه الأقزام البيضاء لم تتح لها الوقت للغرق تحت السطح النجمي.

لهذا السبب ، درس Siyi Xu ، عالم الفلك في مرصد الجوزاء في هيلو ، هاواي ، منذ فترة طويلة الأقزام البيضاء. ثم قابلت بوتيركا. لأنه عالم جيولوجي ، “كان مثل ،” أوه! يمكننا أن ننظر إلى هذه المشكلة من منظور جديد.

كان شو يقيس وفرة العناصر الكيميائية المتناثرة على الأقزام البيضاء من خلال دراسة الأطوال الموجية للضوء ، أو الأطياف ، المنبعثة من النجوم. أدرك بوتيركا أن هذه القياسات يمكن أن تشير إلى الصخور والمعادن التي تكونت أغطية الكواكب المدمرة ، والتي تشكل الجزء الأكبر من صخور كوكب صغير ، لأن الصخور والمعادن المختلفة تحتوي على عناصر كيميائية مختلفة.

من خلال فحص الأقزام البيضاء في غضون 650 سنة ضوئية من الشمس ، توصل بوتيركا وشو إلى نتيجة مذهلة بشأن الكواكب الصخرية الممزقة. على عكس الحكمة التقليدية ، فإن معظم أغطية الكواكب لا تشبه تلك الموجودة في الكواكب الصخرية للشمس – عطارد والزهرة والأرض والمريخ ، كما يقول الباحثون.

على سبيل المثال ، تمتلك بعض الأقزام البيضاء الكثير من السيليكون. يشير هذا إلى أن عباءات كواكبهم كانت تحتوي على الكوارتز – وهو معدن يتكون في شكله النقي فقط من السيليكون والأكسجين. لكن هناك القليل من الكوارتز ، إن وجد ، في وشاح الأرض. يقول بوتيركا إن الكوكب ذي الغلاف الغني بالكوارتز من المحتمل أن يختلف اختلافًا كبيرًا عن الأرض.

قد تؤثر هذه التركيبات المعدنية الغريبة ، على سبيل المثال ، على الانفجارات البركانية والانجراف القاري وجزء سطح الكوكب الذي يتكون من المحيطات مقابل القارات. وكل هذه الظواهر قد تؤثر على تطور الحياة.

ومع ذلك ، فإن ستيفنسون متشكك في الاكتشاف الجديد. عندما تقيس التركيب الأولي لـ “قزم أبيض ملوث” ، كما يقول ، “فأنت لا تعرف كيفية ربط هذه الأرقام بما بدأت به.”

يقول ستيفنسون إن هذا يرجع جزئيًا إلى أن تدمير العوالم الصخرية حول النجوم الشبيهة بالشمس أمر معقد. تتفجر الكواكب أولاً بواسطة الضوء الساطع للعملاق الأحمر. ثم قد يبتلعهم الغلاف الجوي المتوسع للنجم وقد يصطدمون بكوكب آخر.

كل من هذه الأحداث المؤلمة يمكن أن تغير التركيب الأساسي للكوكب ، وكذلك ربما ترسل بعض العناصر نحو القزم الأبيض قبل الآخرين. نتيجة لذلك ، فإن بقايا الكواكب التي تنتهي على سطح النجم في لقطة واحدة في الوقت المناسب قد لا تعكس تكوين بداية العالم.

يوافق Xu على أن علماء الفلك لا يعرفون على وجه التحديد كيف يحدث التفكك أو العناصر التي ينتهي بها الأمر إلى السقوط على القزم الأبيض. وتقول إن الدراسات النظرية المستقبلية يمكن أن توفر نظرة ثاقبة لهذه المسألة.

كما أشارت إلى أن علماء الفلك قد اكتشفوا كويكبات تتفكك حول الأقزام البيضاء ، مما يوفر نافذة صغيرة لعملية التفكك الفعلية. وتقول إن الملاحظات المستقبلية لهذه الأقزام البيضاء يمكن أن تساعد في الكشف عن أي تغييرات في تكوين العناصر بمرور الوقت.



المصدر

عبيدة بن محمد
مبرمج ومصمم مواقع وتطبيقات ومهتم بالتقنية بكل فروعها محب للذكاء الاصطناعي والتقنيات الحديثة الاخرى حاصل على شهادة في البرمجة من Microsoft و Udacity