نحن نعيش حقًا في وقت مدهش لأبحاث الكواكب الخارجية. حتى في الآونة الأخيرة ، بدأت الصور المباشرة في الظهور ، بالإضافة إلى الأطياف الأولى من أجواء مثل هذه الكواكب. أصبح الكثير من البيانات متاحًا ، حتى أن الفلكيين بدأوا في القدرة على استدلال كيفية تكوين هذه الكواكب الشمسية الإضافية.
بشكل عام ، هناك طريقتان يمكن من خلالهما تكوين الكواكب. الأول هو عن طريق التخثر الذي يتشكل فيه النجم والكوكب من انهيار الجاذبية بشكل مستقل عن بعضهما البعض ، ولكن على مقربة كافية بحيث تربطهما الجاذبية المتبادلة في مدار. الطريقة الثانية ، الطريقة التي تشكل من خلالها نظامنا الشمسي ، هي طريقة القرص. في هذا ، تنهار المواد من قرص رفيع حول نجمة بروتينية لتشكيل كوكب. لكل من هذه العمليات مجموعة مختلفة من المعلمات التي قد تترك آثارًا قد تسمح لعلماء الفلك بالكشف عن الطريقة السائدة. تبحث ورقة جديدة من هيلموت أبت من مرصد كيت بيك الوطني ، هذه الخصائص وتحدد أنه ، من أخذ عينات من الكواكب الخارجية الحالية ، قد يكون نظامنا الشمسي غريباً.
المعلمة الأولى التي تميز بين طريقتين التكوين هي الانحراف. لتأسيس خط أساس للمقارنة ، رسم أبت أولاً توزيع اللامركزية لـ 188 نجمًا ثنائي التسلسل الرئيسي وقارن ذلك بنفس نوع المؤامرة للنظام الوحيد المعروف الذي تم تشكيله عبر طريقة القرص (نظامنا الشمسي). أظهر هذا أنه ، في حين أن غالبية النجوم لها مدارات منخفضة الانحراف ، إلا أن هذه النسبة تنخفض ببطء مع زيادة الانحراف. في نظامنا الشمسي ، الذي يكون فيه كوكب واحد فقط (عطارد) غريب الأطوار أكبر من 0.2 ، ينخفض التوزيع بشكل أكثر حدة. عندما بنى أبت التوزيع لكواكب 379 ذات الانحراف المعروف ، كان ذلك تقريبًا مطابقًا لتوزيع النجوم الثنائية.
تم إنشاء مؤامرة مماثلة للمحور شبه الرئيسي للنجوم الثنائية ونظامنا الشمسي. مرة أخرى ، عندما تم رسم ذلك للكواكب الشمسية الإضافية المعروفة ، كان التوزيع مشابهًا لتوزيع أنظمة النجوم الثنائية.
تفقد Abt أيضًا تكوين الأنظمة. تحتوي أنظمة النجوم التي تحتوي على ثلاث نجوم بشكل عام على زوج من النجوم في مدار ثنائي ضيق مع وجود ثالث في مدار أكبر بكثير. من خلال مقارنة نسب هذه المدارات ، قام أبت بقياس التباعد المداري. ومع ذلك ، فبدلاً من مجرد مقارنة النظام الشمسي ، نظر في الوضع المماثل لتكوين النجوم حول الكتلة المركزية للمجرة وبنى توزيعًا مشابهًا بهذه الطريقة. في هذه الحالة ، كانت النتائج غامضة. وقد أنتج أسلوبا التكوين نتائج مماثلة.
أخيرًا ، اعتبر أبت كمية العناصر الثقيلة في الجسم الأكثر ضخامة. من المعروف على نطاق واسع أن معظم الكواكب خارج الشمس توجد حول النجوم الغنية بالمعادن. بينما لا يوجد سبب لتكوين كواكب في القرص لا يمكن تتشكل حول النجوم ذات الكتلة العالية ، ولديها سحابة غنية بالمعادن لتكوين النجوم والكواكب يكون مطلب لنموذج coaccretion لأنه يميل إلى تسريع عملية الانهيار ، مما يسمح للكواكب العملاقة بالتشكيل بالكامل قبل تبديد السحابة عندما يصبح النجم نشطًا. وبالتالي ، فإن حقيقة أن الغالبية العظمى من الكواكب التي تعمل بالطاقة الشمسية حول النجوم الغنية بالمعادن تفضل فرضية تجلط الدم.
مجتمعة ، يوفر هذا أربعة اختبارات لنماذج التكوين. في كل حالة ، تشير الملاحظات الحالية إلى أن غالبية الكواكب المكتشفة حتى الآن تشكلت من تخلخل وليس في قرص. ومع ذلك ، يشير Abt إلى أن هذا يرجع على الأرجح إلى التحيزات الإحصائية التي تفرضها حدود حساسية الأدوات الحالية. كما يلاحظ ، أن الفلكيين "ليس لديهم حتى الآن حساسية السرعة الشعاعية للكشف عن أنظمة القرص مثل النظام الشمسي ، باستثناء الكواكب الكبيرة الفردية ، مثل المشتري في 5 AU." على هذا النحو ، من المحتمل أن يتغير هذا الرأي مع توفر أجيال جديدة من الأدوات. في الواقع ، مع تحسن الأدوات لدرجة أن الخرائط ثلاثية الأبعاد تصبح متاحة ، ويمكن ملاحظة الميول المدارية مباشرة ، سيكون الفلكيون قادرين على إضافة اختبار آخر لتحديد أنماط التكوين.
تحرير: بعد بعض الارتباك والمناقشة في التعليقات ، أردت إضافة ملاحظة أخرى. ضع في اعتبارك هذا هو فقط معدل لجميع الأنظمة حاليا معروف أنه يشبه أنظمة ملفقة. في حين أن هناك بلا شك البعض هناك الذي يتكون من أقراص ، إلا أن ندرة البيانات الحالية تجعلها غير بارزة. بالتأكيد ، نحن نعلم في الأقل نظام واحد يناسب اختبارًا قويًا لأسلوب القرص. هذا الاكتشاف الأخير من قبل كبلر ، حيث تم رصد ثلاثة كواكب تعبر نجمها المضيف يوضح أن كل هذه الكواكب يجب تكمن في قرص لا يتوافق مع توقعات التكثيف المستقل. مع اكتشاف المزيد من هذه الأنظمة ، نتوقع أن تصبح توزيعات الاختبارات الموصوفة أعلاه ثنائية الشكل ، مع وجود مكونات تطابق كل فرضية تكوين.
