NATURE | ملخصات الأبحاث

لا وجود لجمهرة ضخمة من الكواكب الحرة واسعة المدار المماثلة للمشتري في الكتلة

P Mróz et al

Nature (2017) doi:10.1038/nature23276 | Published online | English article

تتنبأ نظريات التكون الكوكبي، بأن بعض الكواكب قد تُقذَف من أنظمتها الأم نتيجة للتفاعلات الدينامية وعمليات أخرى. ويمكن أيضًا أن تتكون كواكب حرة، نتيجة للانهيار تحت تأثير الجاذبية، بطريقة مشابهة لما يحدث عند تشكُّل النجوم. تم اكتشاف بضعة أجسام كوكبية عائمة حرة، بواسطة مسوح بالأشعة تحت الحمراء للتجمعات النجمية اليافعة، ومناطق تكوُّن النجوم، فضلًا عن المسوح واسعة المجال، ولكن تلك الدراسات غير مكتملة بالنسبة إلى الأجسام التي تقل كتلتها عن خمسة أمثال كتلة المشتري. يُعَدّ استخدام العدسة المجهرية التجاذبية هو الطريقة الوحيدة القادرة على استكشاف جمهرة الكواكب العائمة الحرة بأكملها نزولًا حتى أجسام ذات كتلة مماثلة لكتلة المريخ، وذلك لأن إشارة العدسة المجهرية لا تعتمد على درجة سطوع الجسم المشتت للضوء، إذ يعتمد النطاق الزمني المميز الخاص بأحداث العدسة المجهرية على الكتلة الخاصة بالعدسة، فكلما قلت كتلة العدسة، قصر حدث العدسة المجهرية. وكَشَفَ تحليل سابق، شمل 11 من مجموع 474 حدثًا من أحداث العدسة المجهرية، عن 10 أحداث إضافية قصيرة للغاية (تترواح مدتها من يوم إلى يومين)، أي أكثر مما قد تشير إليه المجموعات النجمية المعروفة؛ مما يشير إلى وجود جمهرة ضخمة من الكواكب الحرة، أو واسعة المدار، ذات الكتل الشبيهة بكتلة المشتري، حيث (تفيد التقارير بأنه تقترب من ضعف عدد نجوم النسق الأساسي). ومع ذلك، لا تتطابق تلك النتائج مع تنبؤات نظريات التشكل الكوكبي، ومسوح التجمعات النجمية اليافعة. يحلل الباحثون عينة من أحداث العدسة المجهرية، تبلغ ستة أمثال تلك الواردة في المرجع الحادي عشر في البحث، المكتشَفة في الفترة بين عامي 2010، و2015. وعلى الرغم من أن المسح الذي قام به الباحثون ذو حساسية (كفاءة كشف) عالية للغاية لأحداث العدسة المجهرية قصيرة المدى الزمني (من يوم إلى يومين)، فإنهم لم يكتشفوا المزيد من أحداث هذا المدى الزمني في ذلك النطاق، وذلك بحد أعلى يبلغ 95% أكثر من تردد كتلة المشتري العائمة الحرة، أو الكواكب واسعة المدار، بنسبة 0.25 كوكب لكل نجم من نجوم النسق الأساسي. ورَصَدَ الباحثون بضعة أحداث محتملة ذات مدى زمني قصير للغاية، (بمدى زمني أقل من نصف يوم)، مما قد يشير إلى وجود كواكب عائمة حرة، ذات كتلة مماثلة لكتلة الأرض، أو كلتة تفوق كتلة الأرض، بما يتفق مع تنبؤات نظرياتالتشكل الكوكبي.