منذ اكتشاف أول كوكب خارج المجموعة الشمسية في تسعينيات القرن الماضي، تتسارع جهود العلماء للبحث عن عوالم جديدة تكشف أسرار نشأة الكواكب وتطورها، حتى تجاوز عدد الكواكب المكتشفة خارج نظامنا الشمسي حاجز 6 آلاف كوكب.

لكن اكتشافًا حديثًا أعاد فتح أسئلة كبرى حول كيفية تشكل هذه العوالم، بعدما كشفت بيانات مهمة تلسكوب "تِس" (TESS) التابعة لوكالة ناسا، عن كوكب غير مألوف يحمل خصائص تتحدى النماذج الفلكية المعروفة.

الكوكب الذي يحمل اسم "GJ 523b" يدور حول النجم القريب GJ 523، ويبلغ نصف قطره نحو 2.55 مرة نصف قطر الأرض، بينما تصل كتلته إلى نحو 23.5 ضعف كتلة كوكبنا، بكثافة تقدر بحوالي 7.8 غرامات لكل سنتيمتر مكعب، ما يشير إلى تركيبة يغلب عليها الصخور والعناصر الثقيلة مع غلاف غازي محدود.

ويصنف العلماء هذا النوع من العوالم ضمن ما يعرف بـ "الأرض العملاقة"، وهي كواكب كبيرة الحجم وعالية الكثافة تبدو أقرب إلى الكواكب الصخرية منها إلى العمالقة الغازية.

كوكب تجاوز "الحد المتوقع" لتكوين العمالقة الغازية

تكمن الحيرة العلمية في أن كتلة الكوكب تتجاوز الحد الذي كانت النماذج التقليدية تشير إلى أنه يسمح بجذب كميات ضخمة من غازي الهيدروجين والهيليوم أثناء مراحل التكوين.

فوفق السيناريوهات المعروفة، تبدأ الكواكب العملاقة بتكوين نوى صخرية ضخمة، وعندما تصل إلى كتلة تقارب 20 مرة كتلة الأرض تبدأ عادة في جذب غلاف غازي هائل، كما حدث على الأرجح مع كوكبي المشتري وزحل.

لكن GJ 523b بقي عالمًا كثيفًا وصخريًا رغم وصوله إلى كتلة تفوق هذا الحد، ما دفع الباحثين إلى اعتباره حالة استثنائية.

وقال الباحث الرئيسي في الدراسة ماكس كروفت إن خصائص الكوكب "ليست ما كان متوقعًا"، موضحًا أن الكواكب عالية الكثافة عادة تكون أصغر حجمًا، بينما يجمع هذا العالم بين الحجم الكبير والتركيب الصخري.

عمر صغير ومدار سريع يزيدان الغموض

يزداد لغز الكوكب تعقيدًا بسبب عمر النظام الذي ينتمي إليه، إذ لا يتجاوز عمره نحو 170 مليون سنة، وهو عمر صغير جدًا مقارنة بعمر المجموعة الشمسية البالغ نحو 4.6 مليارات سنة.

كما يكمل الكوكب دورة كاملة حول نجمه خلال 17.75 يومًا فقط، ما يعني أنه قريب نسبيًا من مصدر الإشعاع والحرارة، وهي ظروف قد تكون لعبت دورًا في تشكيل بنيته الحالية.

واعتمد العلماء في قياس خصائصه على دمج بيانات تلسكوب "تِس" مع عمليات رصد من تلسكوب WIYN في مرصد كِت بيك الوطني بأريزونا، حيث استخدموا قياسات دقيقة لحركة النجم الناتجة عن جاذبية الكوكب لتحديد كتلته.

هل فقد غلافه أم ولد من اصطدام كوني؟

يطرح الباحثون فرضيتين رئيسيتين لتفسير وجود هذا الكوكب الغريب.

الأولى أن الكوكب ربما تشكل في البداية بغلاف غازي كثيف، لكنه فقد جزءًا كبيرًا منه لاحقًا بسبب الحرارة الشديدة أو قربه من نجمه.

أما الفرضية الثانية فتشير إلى احتمال حدوث تصادم هائل بين كوكبين كبيرين، أدى إلى اندماجهما وتكوين عالم صخري ضخم، مع فقدان معظم الأغلفة الغازية خلال الاصطدام.

ويرى العلماء أن كوكبًا واحدًا لا يكفي لإعادة كتابة قواعد تشكل الكواكب، لكن اكتشاف مزيد من العوالم المشابهة قد يكشف فئة جديدة من الكواكب لم تكن النماذج الحالية قادرة على تفسيرها.

ويؤكد هذا الاكتشاف أن الكون لا يزال يخفي عوالم تتحدى توقعات العلماء، وأن كل كوكب جديد خارج المجموعة الشمسية قد يحمل مفتاحًا لفهم تاريخ نشأة الكواكب وطبيعة الأنظمة الكونية البعيدة.