علماء يطرحون تعريف جديد للكواكب ... معايير ديناميكية وحدود للكتلة

طرح علماء الكواكب تعريفًا جديدًا لما يسمى كوكبًا بهدف استبدال المعايير القديمة التي تركز على الشمس.

 التعريف الحالي الذي وضعه الاتحاد الفلكي الدولي (IAU) في عام 2006 ينص على أن الكوكب يجب أن يدور حول الشمس داخل  نظامنا الشمسي ومع ذلك اكتشف العلماء العديد من الكواكب التي تدور حول نجوم خارج نظامنا الشمسي.

مناقشة تعريف جديد للكواكب

تناقش مقالة جديدة في مجلة علوم الكواكب تعريفًا أوسع للكواكب يشمل العوالم البعيدة ويقود هذا الطرح جان-لوك مارغو، أستاذ في جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس (UCLA)، وسيتم تقديمه في الجمعية العامة للاتحاد الفلكي الدولي في أغسطس 2024.

 قيود التعريف الحالي للكواكب

بموجب القواعد الحالية يجب أن يدور الكوكب حول الشمس وأن يكون كتلته كافية لكي تشكله الجاذبية على شكل كروي وأن يزيل مداره من الأجسام الأخرى ، ولكن يعتقد مارغو وفريقه أن هذه القواعد محدودة وغامضة للغاية على سبيل المثال، ماذا يعني "إزالة مداره" ؟ يقدم الطرح الجديد معايير واضحة وقابلة للقياس تنطبق على الكواكب داخل وخارج نظامنا الشمسي.

 المعايير الجديدة لتعريف الكواكب

في التعريف الجديد، الكوكب هو جسم سماوي:

1. يدور حول نجم أو أكثر، أو أقزام بنية، أو بقايا نجمية.

2. كتلته أكبر من 10^23 كجم.

3. كتلته أقل من 13 ضعف كتلة المشتري (حوالي 2.5 x 10^28 كجم).

تحليل وتصنيف جديد للكواكب

استخدم مارغو ومؤلفوه المشاركون بريت جليدمان من جامعة كولومبيا البريطانية وتوني يانغ طالب في المدرسة الثانوية، خوارزمية رياضية لتحليل الأجسام في نظامنا الشمسي ووجدوا مجموعات مميزة من الأجسام، مما ساعدهم في إنشاء تصنيف جديد للكواكب.

الخصائص الديناميكية والتعريف الجديد للكواكب 

إحدى الخصائص الأساسية للكوكب هي كونه "مسيطر ديناميكيًا"،مما يعني أنه يمكنه إزالة مداره عن طريق تجميع أو طرد الأجسام الأصغر القريبة ، جميع الكواكب في نظامنا الشمسي تفي بهذا المعيار، لكن الكواكب القزمة مثل بلوتو والكويكبات لا تفي به يمكن استخدام هذه الخاصية في التعريف الجديد.

 تحديد الحد الأقصى لكتلة الكواكب

حدد الطرح حدًا أقصى لكتلة الكواكب بعض العمالقة الغازية تكون ضخمة لدرجة أنها تبدأ في الاندماج النووي الحراري، لتصبح أقزامًا بنية بدلاً من كواكب يحدث هذا عند حوالي 13 ضعف كتلة المشتري.

التحليل العملي لشكل الكواكب

يتطلب الشرط الحالي للكوكب أن يكون كرويًا مما يعد أمرًا صعبًا ، الكواكب البعيدة يصعب ملاحظتها بالتفصيل، مما يجعل تأكيد شكلها أمرًا صعبًا ، يتجنب التعريف الجديد هذه المشكلة بالتركيز على الكتلة، التي يسهل قياسها عمومًا، الأجسام التي تزيد كتلتها عن 10^21 كجم تكون مستديرة، لذا الكواكب التي تزيد كتلتها عن 10^23 كجم يجب أن تكون كروية.

التأثير المتوقع لتعريف الكواكب الجديد

قد يستغرق تغيير تعريف الكواكب من قبل الاتحاد الفلكي الدولي سنوات، لكن يأمل مارغو وزملاؤه أن يشعل عملهم مناقشة تؤدي إلى تعريف أفضل. قد يشمل هذا النهج الجديد العديد من الأجسام السماوية الأخرى مما يوسع فهمنا للكون.