حبيبات الغبار كريش الريشة: كيف يولد النمط في الأقراص سريع
حول النجوم الفتية تدور أقراص من الغاز والغبار — وهي المادة الخام لكواكب المستقبل. داخل هذه الأقراص، لا تطير حبيبات الغبار عشوائيًا: بل تصطف على طول خطوط غير مرئية يتدفق عبرها الغاز. مؤخرًا، لاحظ علماء الفلك أن الحبيبات في هذه الأقراص تتصرف مثل كرات الريشة في لعبة الريشة الطائرة — فهي دائمًا تدور بحيث يكون جانبها الطويل في اتجاه الريح.
الضوء المستقطب من هذه الأقراص أظهر أن الحبيبات الكبيرة التي يبلغ حجمها حوالي جزء من مائة من المليمتر مصطفة على طول محيط القرص. ولكن لماذا؟ في دراسة جديدة، قام العلماء بمحاكاة كيفية اختلاط الغاز والغبار في القرص. اتضح أنه في الأماكن التي يكون فيها الغبار قليلًا، يتدفق الغاز من النجم إلى الخارج — وتصطف الحبيبات على طول هذا التدفق، مثل دوارات الطقس. وفي الأماكن التي يكون فيها الغبار كثيرًا، يبدأ هو نفسه في "دفع" الغاز، ويلتف التدفق في دائرة. تتبع الحبيبات هذا التدفق وتصطف على طول المحيط.
هكذا يولد ذلك النمط الذي تراه التلسكوبات: في التكتلات الكثيفة، تقع الحبيبات عرضيًا لخط الرؤية، ويكون توهجها المستقطب موجهًا على طول دائرة القرص. هذا يعني أن القرص يشهد خلطًا نشطًا — يتجمع الغبار في تكتلات قد تصبح بذورًا للكواكب. من خلال مراقبة الاستقطاب، يمكن لعلماء الفلك أن يطلعوا على هذه العملية دون انتظار تشكل الكوكب.
حبيبات الغبار في الأقراص أنحف بألف مرة من شعرة الإنسان، لكن اصطفافها الجماعي يُرى من مسافة مئات السنين الضوئية.
في رواية «سولاريس» لستانيسلاف ليم، يخلق محيط الكوكب هياكل منتظمة من الجسيمات — وهو ما يشبه إلى حد ما كيف تصطف حبيبات الغبار في الأقراص لتشكل أنماطًا.