في نظامنا الشمسي، تدور الكواكب الثمانية حول شمسنا بطريقة لطيفة ومنظمة. لا يوجد منها أكثر من 7 درجات أو نحو ذلك خارج محاذاة خط الاستواء، وكلها تدور في نفس اتجاه الشمس نفسها. ولكن هذا ليس هو الحال بالنسبة لجميع الأنظمة الشمسية، وتصف ورقة بحثية جديدة نشرت في علم الفلك والفيزياء الفلكية من قبل فريق من الباحثين بقيادة يان كارتريت، طالب دكتوراه في جامعة جنيف (UNIGE)، المرة الأولى التي وجدنا فيها كوكبًا خارج المجموعة الشمسية يدور في الاتجاه المعاكس لنجمه القزم الأحمر – وله آثار كبيرة على فهمنا لنظرية تكوين الكوكب.

الكوكب، المعروف باسم GJ 3090 b، هو “شبه نبتون”، ويبلغ عرضه حوالي 2.2 مرة عرض الأرض و4.5 مرة كتلته. يدور حول قزم أحمر بارد خافت يقع على بعد 73 سنة ضوئية في كوكبة العنقاء الجنوبية مرة واحدة كل 2.9 يومًا تقريبًا. وكان الباحثون يحاولون تحديد هذا المدار باستخدام تلسكوب 3.6 متر في المرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي.

إحدى الطرق الواضحة للعثور على تفاصيل هذا المدار هي مراقبة “عبور” الكوكب عن كثب عندما يمر أمام نجمه. على وجه الخصوص، كان الباحثون يبحثون عن شيء يسمى تأثير روسيتر-ماكلولين (RM). عندما يدور النجم، فإن الجانب الذي يدور باتجاه تلسكوب المراقبة ينزاح قليلاً إلى اللون الأزرق بسبب حركة ذلك الجزء من النجم نحو الراصد. وهذا يعني أيضًا أن الجانب الآخر، الذي يبتعد عن الراصد، سيبدو منزاحًا نحو الأحمر قليلاً. هذا هو تأثير RM.

يتحدث فريزر عن مستقبل عمليات رصد الكواكب الخارجية.

في النظام العادي، مثل نظامنا، سيعبر الكوكب الجانب “الأزرق” أولاً، مما يحجب الضوء الأزرق مؤقتًا ويجعل النجم يبدو أكثر احمرارًا. ثم يعبر بعد ذلك إلى نصف الكرة “الأحمر”، ويجعل النجم يبدو أكثر زرقة قليلاً. وبينما كان الباحثون يشاهدون GJ 3090 b وهو يعبر نجمه 5 مرات منفصلة، ​​لاحظوا أنه في كل مرة يحدث العكس تمامًا، فقد عبر أولاً نصف الكرة “الأحمر” ثم نصف الكرة “الأزرق”. بمعنى آخر، إنه يتحرك إلى الوراء مقارنة بنجمه.

وتشير الحسابات الإضافية إلى أن الميل المداري للكوكب يبلغ حوالي 136 درجة، وأي درجة تزيد عن 90 درجة تعني أنه يتحرك إلى الوراء. يعد هذا رقمًا ضخمًا مقارنة بـ ~ 7 درجات أو نحو ذلك بالنسبة للكواكب في نظامنا، ولكنها ليست المرة الأولى التي نعثر فيها على كوكب خارج المجموعة الشمسية بهذا القدر من الميل. ومع تلك الكواكب الخارجية الأخرى، نعرف سبب ذلك، ويبدو أن GJ 3090 b يفتقر إلى كل هذه الأسباب.

عادة، ينتهي الأمر بالكواكب في مدارات غريبة بسبب بعض دراما الجاذبية التي حدثت بعد فترة طويلة من تشكل الكوكب نفسه. يحدث هذا عادة بسبب وجود كوكب ضخم في مكان آخر في النظام الشمسي، أو نجم مرافق. في حين أن GJ 3090 b لديه كوكب آخر في النظام (والذي يشتبه الباحثون أيضًا في أنه قد يتحرك بشكل تراجعي، ولكن بدون بيانات كافية لدعم هذا الادعاء)، فإنه لا يحتوي على أي شيء قريب من الحجم المطلوب لتحريك GJ 3090 b إلى نوع الحركة التراجعية التي يبدو أنها موجودة.

يتحدث فريزر عن التكنولوجيا اللازمة للعثور على المزيد من الكواكب الخارجية، بما في ذلك تلك الموجودة في مدارات تراجعية.

وبدون هذا الرفيق الكامن، فإن النماذج الديناميكية الكلاسيكية لما قد يكون سببًا في مدار الكوكب ستختفي من النافذة. إذن ما الذي قد يكون سبب ذلك؟ يفترض المؤلفون أن ما يسمونه “انقلاب القرص البدائي” ربما حدث.

بعد أن تشكل النجم وتبدد قرصه الأصلي، تم إدخال تيار جديد من الغاز والغبار من الوسط البينجمي المحيط به. سقطت بعض هذه المواد في النجم، ولكن من المحتمل أن يكون بعضها قد أدى إلى تكوين قرص كوكبي أولي ثانٍ، وإذا جاءت بالزاوية الصحيحة، فإنها ستحتفظ بزخمها الزاوي، والذي قد يكون عكس زخم النجم.

هناك بعض الأدلة على ذلك في الأنظمة النجمية الأخرى. لاحظ علماء الفلك ما يسمونه “أقراص بيتر بان”، والتي تلتصق بعشرات الملايين من السنين لفترة أطول مما تتنبأ به معظم نماذج التطور النجمية. لذا، قد يكون GJ 3090 b مثالاً لما يحدث عندما يقرر قرص بيتر بان أن يكبر ويصبح كوكبًا.

هذه نظرية مثيرة للاهتمام، لكنها نظرية يجب أن تنتظر المزيد من الأدلة لإثباتها. قد يكون هذا الدليل قريبًا، حيث تمثل هذه الورقة علامة فارقة تقنية لرصد الكواكب الخارجية – GJ 3090 b هو أصغر كوكب خارج المجموعة الشمسية تم رسم ميله المداري حول قزم أحمر على الإطلاق. من المؤكد أن هناك المزيد من حيث جاء ذلك، وهناك الكثير من الأنظمة الأخرى متعددة الكواكب حول الأقزام الحمراء التي يجب مراقبتها. قد تكون مسألة وقت فقط قبل أن نكشف أسرار الكوكب (الكواكب) التي تسافر إلى الخلف.

يتعلم أكثر:

UNIGE – كوكب خارجي “متمرد” يدور في الاتجاه المعاكس لنجمه

Y. Carteret وآخرون – مقلوبًا: GJ 3090 b، أول كوكب خارج المجموعة الشمسية يتراجع حول قزم M تم اكتشافه باستخدام NIRPS

UT – اكتشاف كوكب خارجي ثانٍ ذو مدار رجعي

UT – الجانب الآخر من مدارات الكواكب الخارجية