النافورة الكونية: من النفاثات العاتية إلى النسيم الرقيق ✛

الأصل: "JWST/MIRI Reveals the Evolution from Molecular to Atomic Disk Winds"
arXiv:2607.21733v1 · 2026-07-23 · CC BY 4.0 · 2 دقيقة
تهدأ نفاثات الغاز حول النجوم الفتية مع مرور الزمن، وتؤثر هذه العملية على ولادة الكواكب.

يحيط بالنجم الفتي في مرحلة تشكل النجوم سحابة دوارة من الغبار الكوني والغاز، تُسمى قرص التنامي (accretion disk) (وهي المادة الأولية للكواكب المستقبلية). وكثيراً ما تنبثق من هذا القرص نفاثات غازية، أشبه ما تكون بنافورة. تنقل هذه النافورة جزءاً من العزم الزاوي الفائض، مما يسمح للمادة بالسقوط على النجم. وكلما طال أمد تدفق هذه النفاثات، زاد تغير القرص، وبالتالي تغيرت الكواكب التي ستتكون.

قد تصل حرارة نفاثات الهيدروجين (hydrogen) إلى 7200 درجة مئوية — أي أشد حرارة من سطح الشمس. النجوم الفتية محاطة بنوافير متوهجة.

باستخدام أداة MIRI على متن تلسكوب جيمس ويب، درس الفلكيون 72 قرصاً مماثلاً. ووظفوا التحليل الطيفي (spectroscopy)، وهي تقنية تفتيت الضوء إلى ألوانه وتكشف عن حركة الغاز. وبالاستعانة بـتأثير دوبلر (تغير لون الموجة نتيجة حركة المصدر)، استطاعوا تحديد السرعات: ففي الأنظمة الفتية كانت النفاثات تندفع بسرعات تتجاوز 30 كم/ث. وعندما تخف حدة تغذية النجم، تتلاشى النفاثات الكثيفة، ولا يتبقى إلا ريح ذرية خفيفة — أشبه بتبخر رقيق.

في قرصين من هذه الأقراص، كانت النفاثات تنطلق باتجاه واحد فقط. وهذا يشير إلى أن الحقول المغناطيسية كانت تعمل بصورة غير متناظرة، وهي حالة نادرة تؤكد على دقة نظريات فيزياء البلازما المعقدة.

يُفسر هذا التحول بطريقة تفاعل إشعاع النجم مع القرص. فبينما يكون القرص كثيفاً، يحجب النجم عن الأنظار، وتحافظ النفاثات على اندفاعها بفضل القوى المغناطيسية (وقد سبق أن وصف هذه العمليات العالِم James Clerk Maxwell). ثم عندما يتشتت الغاز، تتمكن الأشعة فوق البنفسجية القاسية والأشعة السينية من اختراقه ونفخ ما تبقى برفق — وهذه العملية تُعرف بالتبخر الضوئي (photoevaporation). وهكذا تخفت النافورة الكونية، ولا يبقى سوى نظام مستقر، تنشأ فيه لاحقاً كواكب خارجية (exoplanets) (أي كواكب تدور حول نجوم أخرى). كما تعمل الرياح على إبطاء الهجرة الكوكبية (planetary migration) (وهي إزاحة المدارات)، مما يمنع الكواكب من السقوط في النجم. ومن المرجح أن تكون أرضنا قد عاشت بدورها هذه الحقبة الشبابية العاصفة، محاطة بنافورة تتلاشى بهدوء.

تصل درجة حرارة نفاثات الهيدروجين في الأقراص إلى 7200 درجة مئوية، بينما تبلغ حرارة سطح الشمس 5500 درجة مئوية «فقط». تضرب النجوم الفتية بنوافير متوهجة.

v = c \frac{\lambda_{\text{obs}} - \lambda_0}{\lambda_0}
v: سرعة الغاز، c: سرعة الضوء، λ_obs: الطول الموجي المقاس، λ0: الطول الموجي الأصلي
العلماء
Ludwig BoltzmannJames JeansCecilia Payne-GaposchkinIsaac NewtonJohn MichellRobert Hooke
المفاهيم
رياح القرص الكوكبي الأولي ديناميكا الأقراص الكوكبية الأولية ديناميكا الغبار غبار رياح تراكم الثقب الأسود النفاثات النسبية نفاثة تكوين تركيب الكواكب البصمة المغناطيسية للنفاث الهجرة المدية خط الثلج كيمياء التراكم الكوكبي نجم شاب ميكروكوازار هيدروجين جزيئي حزام الكويكبات تشكل الكواكب المصغرة غاز نفاثات مستعر أعظم ميري