هل يمكن أن يكون عدد الكواكب المتجولة في مجرتنا - الكواكب التي لا تدور حول الشمس - أكثر من كمية النجوم في درب التبانة؟ تم التنبؤ بوجود كواكب عائمة بحرية لبعض الوقت ، وفي العام الماضي فقط ، في مايو 2011 ، تم اكتشاف العديد من العوالم اليتيمة أخيرًا. ولكن الآن ، خلصت أحدث الأبحاث إلى أنه يمكن أن يكون هناك 100.000 مرة كواكب عائمة بحرية في درب التبانة من النجوم. على الرغم من أن مؤلف الدراسة ، لويس ستريغاري من معهد كافلي للفيزياء الفلكية وعلم الكونيات (KIPAC) ، وصف الكمية بأنها "رقم فلكي" ، قال إن الرياضيات سليمة.
وقال ستريجاري لمجلة الفضاء: "على الرغم من أن هذا عدد كبير ، إلا أنه في الواقع يتفق مع كمية الكتلة والعناصر الثقيلة في مجرتنا". "على الرغم من أنه يبدو عددًا كبيرًا ، إلا أنه يضع في الاعتبار أنه يمكن أن يكون هناك الكثير من الكواكب و" الخردة "الأخرى في مجرتنا أكثر مما نعرفه في هذه المرحلة."
وبالمناسبة ، هذه النتائج الأخيرة بالتأكيد لا يمنح أي مصداقية لنظرية كوكب متجول يدعى نيبيرو.
اقترحت العديد من الدراسات أن مجرتنا يمكن أن تكون مليئة بالمليارات من هذه الكواكب "البدوية" المتجولة ، وقد استخدم البحث الذي وجد بالفعل عشرات أو أكثر من هذه الأجسام في عام 2011 العدسة الدقيقة لتحديد العوالم اليتيمة بحجم المشتري بين 10000 و 20000 ضوء سنوات بعيداً. وخلص هذا البحث إلى أنه بناءً على عدد الكواكب التي تم تحديدها ودراسة المنطقة ، فقد قدروا أنه يمكن أن يكون هناك مئات المليارات من هذه الكواكب الوحيدة التي تجوب مجرتنا ... حرفياً ضعف عدد الكواكب التي توجد بها النجوم.
لكن الدراسة الجديدة من كافلي تقدر أن العوالم المفقودة والمشردة قد تكون أكثر شيوعًا بما يصل إلى 50000 مرة من ذلك.
باستخدام الاستقراءات الرياضية والاعتماد على المتغيرات النظرية ، أخذ Strigari وفريقه في الاعتبار سحب الجاذبية المعروف لمجرة درب التبانة ، وكمية المادة المتاحة لصنع مثل هذه الأشياء وكيف يمكن توزيع هذه المادة في أشياء تتراوح من حجم بلوتو إلى أكبر من المشتري.
"ما فعلناه هو أننا قمنا بتجميع الملاحظات حول ما تتكون منه المجرة ، ونوع العناصر التي تحتوي عليها ، وكذلك مقدار الكتلة التي يمكن أن تكون مستخرجة من سحب الجاذبية من النجوم التي لاحظناها". قال ستيجاري عبر الهاتف. "هناك نوعان من الحدود العامة التي استخدمناها: لا يمكن أن يكون لديك المزيد من البدو في المجرة أكثر مما نلاحظه ، وكذلك ربما لا يمكنك الحصول على أكثر من كمية العناصر الثقيلة التي نلاحظها في المجرة (أي شيء أكبر من الهيليوم في الجدول الدوري). "
لكن أي دراسة من هذا النوع محدودة بسبب عدم فهم تكوين الكواكب.
قال ستريجاري: "ليس لدينا في هذه المرحلة نظرية جيدة تخبرنا عن كيفية تشكل الكواكب ، لذا من الصعب التنبؤ من خلال نموذج نظري مستقيم عدد هذه الأشياء التي قد تتجول حول المجرة".
قال Strigari أن نهجهم تجريبي إلى حد كبير. "لقد سألنا عن عدد العناصر التي يمكن أن تكون موجودة ، بما يتفق مع القيود الواسعة ، التي تعطينا حدًا لعدد الكائنات التي يمكن أن توجد."
لذا ، في غياب أي نظرية تتنبأ حقًا بعدد هذه الأشياء التي يجب أن توجد ، فإن تقدير 100000 مرة من كمية النجوم في درب التبانة هو الحد الأعلى.
"في كثير من الأحيان في العلوم وعلم الفلك ، من أجل معرفة ما تتكون منه المجرة والكون ، علينا أولاً أن نطرح أسئلة ، ما هي ليست مصنوعة ، وبالتالي تبدأ من الحد الأعلى لعدد هذه قال ستريجاري قد تكون هناك كواكب. "عندما تتحسن بياناتنا ، سنبدأ في تقليل هذا الحد وبعد ذلك يمكننا البدء في التعلم من الملاحظات التجريبية والبدء في الحصول على المزيد من الملاحظات المقيدة التي تدخل في النماذج النظرية الخاصة بك."
بعبارة أخرى ، قال ستريغاري ، هذا لا يعني أن هذه هي الإجابة النهائية ، ولكن هذه هي حالة معرفتنا الآن. قال: "إنه نوع من تحديد جهلنا ، يمكنك أن تقول".
سيتعين على عدد جيد ، خاصةً من الأجسام الصغيرة ، انتظار الجيل التالي من تلسكوبات المسح الكبيرة ، وخاصة تلسكوب المسح بالأشعة تحت الحمراء واسع النطاق في الفضاء وتلسكوب المسح السينوبتيكي الأرضي الكبير ، وكلاهما من المقرر أن يبدأ التشغيل في أوائل 2020s.
إذن ، من أين جاءت كل هذه الكواكب ذات المدى الحر المحتملة؟ أحد الخيارات هو أنها تشكلت مثل النجوم ، مباشرة من انهيار السحب الغازية بين النجوم. وفقا ل Strigari تم طرد البعض على الأرجح من الأنظمة الشمسية. أشارت بعض الأبحاث إلى أن الكواكب المقذوفة يمكن أن تكون شائعة إلى حد ما ، حيث تميل الكواكب إلى الهجرة بمرور الوقت نحو النجم ، وبينما تحرث عبر المواد المتبقية من تكوين النظام الشمسي ، سيتأثر أي كوكب آخر بينها ونجمها. وأوضح فيل بليت ذلك قائلاً: "سيغير البعض مداره ويسقط نحو النجم بأنفسهم ، وسيتدفق البعض الآخر إلى مدارات واسعة ، وسيبقى البعض الآخر خارج النظام تمامًا".
لا تقلق - نظامنا الشمسي مستقر الآن ، ولكن كان يمكن أن يحدث في الماضي ، وقد أشارت بعض الأبحاث إلى أننا بدأنا في الأصل بمزيد من الكواكب في نظامنا الشمسي ، ولكن ربما تم طرد بعضها.
بالطبع ، عند مناقشة الكواكب ، فإن أول ما يخطر ببال الكثير من أذهان الناس هو أنه إذا كان الكوكب المتجول يمكن أن يكون صالحًا للسكن.
قال ستريجاري: "إذا كان أي من هذه الكواكب البدوية كبيرًا بما يكفي لامتلاك جو سميك ، لكان من الممكن أن يحاصروا ما يكفي من الحرارة من أجل وجود البكتيريا" على الرغم من أن الكواكب البدوية لا تتشمس في دفء النجم ، إلا أنها قد تولد الحرارة من خلال التسوس الإشعاعي الداخلي والنشاط التكتوني.
بالنسبة للعالم المتجول من نوع نيبيرو في نظامنا الشمسي ، فإن الجواب الآن هو لا. لا يوجد دليل أو أساس علمي من أي نوع لمثل هذا الكوكب. إذا كانت هناك وتتجه نحو الأرض في لقاء 21 ديسمبر 2012 ، لكنا رأيناها أو آثارها حتى الآن.
المصادر: جامعة ستانفورد ، محادثة مع لويس ستريجاري
