قرص كوكبي أولي

# وسم · @ مؤلف · ! عالم

يتكون القرص الكوكبي الأولي من غاز (غالبًا هيدروجين) وغبار، يسخنهما إشعاع النجم. الجزء الداخلي أكثر سخونة حيث تتبخر الجليدات؛ أما الخارجي فأبرد حيث تتكون الكواكب الجليدية والمذنبات. تُظهر الأقراص فجوات — هي آثار كواكب في طور التكوّن. يبلغ عمر الأقراص بضعة ملايين من السنين.

التاريخ

ظهرت الفكرة في القرن الثامن عشر (فرضية لابلاس). وفي العصر الحديث ترصد الأقراص مقاريب مثل هابل.

كيف يعمل

تجذب جاذبية النجم المادة، ويجعلها الدوران تتسطح على شكل فطيرة. وفي هذه الفطيرة يتصادم الغبار ويلتصق وينمو تدريجيًا إلى أجرام كبيرة.

💡 اكتشف الفلكيون قرصًا حول النجم HL Tauri ببنية حلقية واضحة تكشف عن أجنة كوكبية.

القرص الكوكبي الأولي هو قرص تراكمي حول نجم يافع، تحدث فيه عملية تكوين الكواكب. يتشكل من بقايا سحابة جزيئية تنهار تحت تأثير الجاذبية. وبفضل انحفاظ العزم الزاوي، لا تسقط المادة مباشرة على النجم، بل تشكل قرصًا دوارًا. تعتمد درجة الحرارة والتركيب الكيميائي على المسافة من النجم: المناطق الداخلية غنية بالمعادن والسيليكات، والخارجية بالجليدات. تشمل ديناميك القرص التراكم على النجم، والاضطراب، والانتقال القطري للمادة، ونمو الجسيمات من حبيبات غبار دون الميكرون إلى كواكب مصغرة. العمليات: ترسيب الغبار، التخثر، وعدم الاستقرار. تُرصد في نطاقي الأشعة تحت الحمراء وما دون المليمتر (مثال: مصفوفة ألما).

التاريخ

يعود مفهوم القرص الكوكبي الأولي إلى فرضية السديم لكل من إ. كانت (1755) و ب. لابلاس (1796). وفي القرن العشرين، طور في. س. سافرونوف النظرية ووصف رياضيًا تراكم الكواكب. وجاءت التأكيدات الرصدية من المقاريب الفضائية: اكتشف القمر IRAS (ثمانينيات القرن العشرين) فائضًا من الأشعة تحت الحمراء لدى النجوم اليافعة، وصوّر كل من هابل وألما الأقراص مباشرة.

كيف يعمل

تشكل القرص هو نتيجة لانحفاظ العزم الزاوي أثناء انهيار سحابة دوارة. حين يهوي الغاز والغبار نحو المركز، تزداد سرعة الدوران، وتوازن القوة النابذة في المستوى الاستوائي الجاذبيةَ مشكّلةً قرصًا. التطور اللاحق: يترسب الغبار نحو المستوى المتوسط وينمو بالالتصاق. وعندما تبلغ الكواكب المصغرة حجمًا ~كم، يبدأ التأثير الجذبي بالتركيز. وفي الطور الغازي يمكن أن تحدث هجرة كوكبية. وتحدث في القرص تحولات كيميائية (وراء خط الجليد). ينتهي طور القرص بالتبخر الضوئي أو التراكم، وبعد ذلك يبقى نظام كوكبي.

v_K = \sqrt{\frac{G M_*}{r}}

v_K — السرعة المدارية (م/ث)، G — ثابت الجاذبية (≈6.67×10^{-11} م³ كغ⁻¹ ث⁻²)، M_* — كتلة النجم المركزي (كغ)، r — المسافة من النجم (م).

H = \frac{c_s}{\Omega_K}

H — نصف السماكة العمودية للقرص (م)، c_s — سرعة الصوت في الغاز (م/ث)، Ω_K — السرعة الزاوية الكبلرية (راديان/ث، Ω_K = v_K/r).

مسائل مفتوحة وحقائق طريفة

آلية تخطي حاجز الأحجام المترية أثناء نمو الكواكب المصغرة; تأثير الحقول المغناطيسية والاضطراب على تطور القرص والتراكم; أسباب قصر عمر الأقراص (~3–10 مليون سنة) وتبددها

💡 في القرص الكوكبي الأولي للنجم HD 100546 رُصد ثلج مائي، مما يشير إلى وجود 'خط جليد' واسع — الحد الذي تتجمد عنده المياه.

لا مقالات بعد

قرص كوكبي أولي

التاريخ

كيف يعمل

التاريخ

كيف يعمل

التاريخ

كيف يعمل

مسائل مفتوحة وحقائق طريفة

مقالات ذات صلة