العثور على كوكب بشكل الدمعة.. هل جميع الكواكب في الكون كروية الشكل؟

كل كوكب في نظامنا الشمسي مستدير في الأساس. ولكن في الكون، هل هناك أي كواكب ليست كروية؟

من الناحية الفنية، الكواكب مستديرة، بحكم التعريف؛ فهي تحتاج إلى أن يكون لديها كتلة كافية لإنتاج الجاذبية المطلوبة لسحب نفسها إلى شكل كروي.

قالت سوزانا باروس، الباحثة البارزة في معهد الفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء في البرتغال، لموقع لايف ساينس: "في الواقع، أحد المواصفات لكونها كوكبًا هو أن يكون لديها كتلة كافية تجعلها مستديرة".

لكن هذا لا يعني بالضرورة أن الكواكب كروية تمامًا. قال أمير حسين باقري، الباحث في علوم الكواكب والجيوفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، لموقع لايف ساينس: "نسميها مستديرة، لكنها ليست مستديرة تمامًا حقًا، بما في ذلك أرضنا".

غالبًا ما يكون للأرض والكواكب المشابهة انتفاخ حول خط الاستواء ناتج عن القوة الطاردة المركزية، وهي القوة الخارجية التي يتعرض لها الجسم الذي يدور. على الأرض، يكون الانتفاخ طفيفًا ولكنه مهم: نظرًا للاختلافات في قوة الطرد المركزي والمسافة من مركز الأرض، فإن الأشياء تزن حوالي 0.5٪ أقل عند خط الاستواء مما تزن عند القطبين.

لكن هذا التأثير يمكن أن يكون دراماتيكيًا في الظروف المناسبة. قال باروس: "إذا كان الكوكب يدور بسرعة كبيرة، فسوف تتسطح الأقطاب"، ما يؤدي إلى شكل مضغوط يشبه كرة القدم.

قوة الطرد المركزي ليست القوة الوحيدة التي يمكن أن تغير شكل الكوكب. قال باقري: "إذا كان الجسم قريبًا بدرجة كافية من النجم المضيف، فإن قوى الجاذبية التي تعمل على الجسم تصبح كبيرة جدًا بحيث يصبح الكوكب ممدودًا".

أحد هذه الأجسام هو الكوكب الخارجي WASP-103 b، وهو كوكب غازي عملاق ضعف حجم المشتري و1.5 ضعف كتلته يدور حول نجم يبلغ حجمه ضعف حجم الشمس تقريبًا.

وقال باروس إن كوكب WASP-103 b "قريب جدًا جدًا من النجم". وهذا يغير شكله. "هناك توازن بين قوة الغاز التي تسمى التوازن الهيدروستاتيكي، والتي تريد توسيع الكوكب ... وقوة الجاذبية". وقال باروس إن هذا الجذب من النجم المضيف يؤدي إلى كوكب "على شكل دمعة".

يمكن أن يؤدي هذا التشوه إلى تغيير طريقة دوران الكوكب. إذا بدأ الكوكب بانتفاخ واضح تجاه النجم الأم واستمر في الدوران بشكل طبيعي، "فإن هذا الانتفاخ لن يكون دائمًا في نفس المكان"، كما قال باروس.

ويستهلك تحريك هذا الانتفاخ حول الكوكب أثناء دورانه قدرًا كبيرًا من الطاقة. قال باروس: "لذا يبدأ الأمر على هذا النحو، ولكن بعد ذلك، وبسرعة كبيرة، سوف يتماشى"، ويصبح الكوكب مقيدًا مديًا بنجمه المضيف، مع مواجهة نفس جانب الكوكب للنجم في جميع الأوقات.

علاوة على ذلك، يدور WASP-103 b حول نجمه بسرعة كبيرة، ما يؤدي إلى تسطيح أقطابه، كما قال باروس. والنتيجة هي كوكب مضغوط للغاية.

ولكن حتى الكرة المضغوطة لا تزال كروية في الغالب. طرح بعض العلماء إمكانية وجود كوكب حلقي الشكل - أو على شكل دونات -. يمكن أن يحدث هذا افتراضيًا إذا كان الكوكب يدور بسرعة كافية بحيث تفوق القوة الطاردة المركزية الخارجية قوة الجاذبية التي تسحب كتلة الكوكب نحو مركزه.

لكن لم يتم رصد كوكب حلقي الشكل من قبل، ومن غير المرجح أن يحدث ذلك في المستقبل القريب. قال باقري: "إنه خيال علمي أكثر من كونه علمًا".