نادراً ما يكشف الكون عن تاريخه بطريقة مباشرة. بدلاً من ذلك، يترك آثاراً دقيقة متناثرة عبر النجوم والكواكب البعيدة، مما يدعو علماء الفلك لإعادة بناء القصص التي تطورت على مدى ملايين أو حتى مليارات السنين. كل كوكب خارجي يتم اكتشافه حديثاً يقدم فصلاً آخر في تلك الاستكشاف المستمر، أحياناً يتحدى الأفكار التي كانت توجه علم الكواكب لفترة طويلة.

أبلغ فريق دولي من علماء الفلك عن اكتشاف TOI-2195 A b، وهو كوكب نبتوني حار منتفخ بشكل غير عادي يدور حول نجم من النوع K تقريباً كل 4.16 أيام. ما يجعل الكوكب مثيراً للاهتمام بشكل خاص هو الأدلة التي تشير إلى أنه قد لا يكون قد تشكل كعالم بحجم نبتون على الإطلاق. بدلاً من ذلك، يقترح الباحثون أنه كان يشبه في الأصل عملاق غازي يشبه المشتري قبل أن يفقد معظم كتلته خلال عملية تطورية درامية.

تصف الدراسة TOI-2195 A b بأنه يمتلك حوالي 1.46 مرة من كتلة نبتون بينما يحتفظ بنصف قطر يقارب 80 في المئة من نصف قطر المشتري، مما يجعله منتفخاً بشكل استثنائي بالنسبة لكوكب من كتلته. تشير الملاحظات أيضاً إلى أن الكوكب يتبع مداراً شبه قطبي بالنسبة لنجم مضيفه، وهو تكوين مداري يوفر أدلة مهمة حول تطوره الديناميكي في الماضي.

وفقاً للباحثين، قد يكون الكوكب قد شهد ما يُعرف بآلية كوزاي-ليدوف الغريبة، وهي تفاعل جاذبي ناتج عن رفيق نجمي بعيد. قد تكون هذه العملية قد مدّت مدار الكوكب تدريجياً إلى مسار ممدود للغاية، مما جعله يقترب بشكل متكرر جداً من نجمه المضيف. خلال هذه الاقترابات القريبة، من المحتمل أن تكون القوى المدية والإشعاع النجمي قد جردت الكثير من غلاف الكوكب الغازي.

تشير المحاكاة الحاسوبية التي أجراها فريق البحث إلى أن الكوكب قد يكون قد فقد ما يصل إلى 90 في المئة من كتلته الأصلية من خلال حلقات متكررة من تدفق لوب روش، حيث يهرب المادة من كوكب يمتد غلافه الخارجي إلى ما وراء حدوده الجاذبية. ثم انتقل الكوكب المتبقي إلى الداخل بينما ساهم التسخين المدّي في نصف قطره الكبير بشكل غير عادي.

تقدم النتائج رؤى جديدة حول واحدة من الألغاز القديمة في علم الفلك: الندرة النسبية للكواكب النبتونية الحارة التي تدور بالقرب جداً من نجومها. اقترح العلماء عدة تفسيرات لهذه "صحراء نبتون الحار"، بما في ذلك تبخر الغلاف الجوي وهجرة الكواكب. يقدم النظام المكتشف حديثاً أدلة رصدية على أن بعض الكواكب النبتونية الحارة قد تمثل النوى الباقية لعمالقة غازية أكبر بكثير.

بعيداً عن تفسير كوكب واحد، تسهم الأبحاث في فهم أوسع لكيفية تطور أنظمة الكواكب بمرور الوقت. تكشف دراسات الكواكب الخارجية الحديثة بشكل متزايد أن الهجرة، والتفاعلات المدية، وفقدان الغلاف الجوي تلعب جميعها أدواراً مترابطة في تحديد المظهر النهائي للكواكب التي يتم رصدها اليوم. يساعد كل نظام يتم تصنيفه حديثاً علماء الفلك في تحسين النماذج النظرية التي تصف تشكيل الكواكب في جميع أنحاء المجرة.

مع استمرار المراصد من الجيل التالي في اكتشاف كواكب خارجية جديدة باستخدام أدوات دقيقة بشكل متزايد، يتوقع الباحثون تحديد عوالم إضافية تتبع مسارات تطورية مماثلة. سواء أثبت TOI-2195 A b أنه استثناء غير عادي أو جزء من مجموعة أكبر بكثير، فإن الاكتشاف يوسع الفهم العلمي لكيفية تطور الكواكب الديناميكية والمتنوعة عبر الكون.

تنبيه حول الصور الذكية: الرسوم التوضيحية المرافقة لهذه المقالة هي تفسيرات بصرية تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي تمثل مفاهيم علمية ولا ينبغي اعتبارها صور تلسكوبية فعلية.

تحقق من صحة المصدر: arXiv، Nature Astronomy، Nature