يُعد دراسة المراحل البدائية لهذا الكوكب الغازي العملاق أمرًا أساسيًا لفهم تطور نظامنا الشمسي.
.jpg)
كان كوكب المشتري في وقت ما أكبر بمقدار 2.5 مرة من حجمه الحالي.
من أبرز سمات كوكب المشتري حجمه الهائل. بقطر يزيد عن 88,800 ميل، يُعدّ أكبر كواكب نظامنا الشمسي عرضًا يبلغ 11 ضعف عرض الأرض، وضعف كتلة جميع كواكبه الشقيقة مجتمعة. ولكن وفقًا لحسابات حديثة مبنية على بعض أصغر أقمار هذا العملاق الغازي، يعتقد علماء الفلك الآن أن حجم كوكب المشتري كان في يوم من الأيام أكبر من ضعف حجمه الحالي، مع مجال مغناطيسي أقوى بخمسين مرة. هذه الأبعاد الهائلة ليست مثيرة للإعجاب فحسب، بل لعبت دورًا رئيسيًا في تشكيل نظامنا الشمسي كما هو موجود اليوم. وقد تم تفصيل النتائج الجديدة في دراسة نُشرت في 20 مايو في مجلة Nature Astronomy.
ولفهم المراحل البدائية لكوكب المشتري بشكل أفضل، لجأ الباحثون إلى أصغر أقمار الكوكب الـ 92 المعروفة. تدور ألماتيا وثيبي حول كوكب المشتري في مدارات مائلة قليلاً على ارتفاع 112400 و138000 ميل تقريبًا فوق قمم سحب الكوكب.
بتحليل ديناميكيات هذه التناقضات المدارية، إلى جانب مبدأ حفظ الزخم الزاوي للكوكب، تمكن الفريق من تقدير نصف قطره وحالته الداخلية بعد حوالي 3.8 مليون سنة من تكوين النظام الشمسي لأولى مواده الصلبة. في ذلك الوقت، كانت الشمس محاطة بقرص من المواد يُعرف باسم السديم الكوكبي الأولي، والذي كان يتبدد تدريجيًا مع اندماجه ليشكل الكواكب التي نعرفها ونحبها. بناءً على حساباتهم، يعتقد الباحثون أن كوكب المشتري في بداياته كان أكبر بمقدار مرتين إلى مرتين ونصف مما هو عليه اليوم، وكان يتمتع بمجال مغناطيسي أقوى بكثير.
قال فريد آدامز، أحد المشاركين في الدراسة وأستاذ الفيزياء وعلم الفلك بجامعة ميشيغان: "من المدهش أنه حتى بعد 4.5 مليار سنة، لا تزال هناك أدلة كافية تسمح لنا بإعادة بناء الحالة الفيزيائية لكوكب المشتري في فجر وجوده".
من خلال التركيز على المعلومات القابلة للقياس المباشر من أقمار المشتري والحفاظ على زخمه الزاوي، تمكن الفريق من تجاوز العديد من أوجه عدم اليقين الشائعة التي تُعيق نماذج تكوين الكواكب. غالبًا ما تتطلب هذه الشكوك من علماء الفلك وضع افتراضات حول متغيرات مثل عتامة الغاز، ومعدل التراكم، وكتلة نواة العناصر الثقيلة.
ووفقًا للفريق، فإن حساباتهم الجديدة تُعزز أكثر من مجرد فهم الخبراء لكوكب المشتري. يمكن تطبيق هذه العوامل على تطور الكواكب العملاقة الأخرى أثناء دورانها حول النجوم. كما تُشير إلى أن الكواكب الغازية العملاقة تتشكل عمومًا من خلال تراكم اللب - أو عندما يتجمع الغاز بسرعة حول نواة من الجليد والصخور.
قال كونستانتين باتيجين، أستاذ علوم الكواكب في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا والمؤلف المشارك في الدراسة: "هدفنا النهائي هو فهم أصولنا، وتحديد المراحل الأولى لتكوين الكواكب أمرٌ أساسي لحل هذا اللغز. هذا يُقرّبنا من فهم كيفية تشكل ليس كوكب المشتري فحسب، بل النظام الشمسي بأكمله."
المصدر