اكتشف علماء الفلك باستخدام مرصد جيمس ويب الفضائي الكبريت في أجواء كواكب خارجية عملاقة في نظام HR 8799، مما يشير إلى أنها تشكلت عبر التراكم النووي مشابه لكوكب المشتري. يتحدى هذا الاكتشاف النماذج السابقة، حيث إن هذه الكواكب أكبر كتلة بخمس إلى عشر مرات من المشتري وتدور على مسافات أبعد بكثير من نجمها. قاد الاكتشاف باحثون من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو ونُشر في Nature Astronomy.
نظام النجم HR 8799، الواقع على بعد حوالي 133 سنة ضوئية في كوكبة الحصان البحري، يحتوي على أربعة كواكب غازية عملاقة كل منها بين خمس وعشر مرات كتلة المشتري. تدور هذه الكواكب حول نجمها على مسافات من 15 إلى 70 وحدة فلكية، بعيدًا جدًا عما توقعته النماذج السابقة للتكون عبر التراكم النووي، حيث يبنى نواة صلبة من الغبار والثلج قبل تراكم الغاز. قاد فريق بقيادة جان-باتيست روفيو، عالم بحث في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو، تحليل بيانات JWST لدراسة أجواء ثلاثة كواكب داخلية في النظام. باستخدام التحليل الطيفي، حددوا آثار الكبريت، بما في ذلك كبريتيد الهيدروجين في HR 8799 c، وربما في الاثنين الآخرين. وجود عناصر مقاومة للحرارة مثل الكبريت يشير إلى أن الكواكب تشكلت عبر التراكم النووي بدلاً من عدم الاستقرار الجاذبي، الذي يشبه تكون الأقزام البنية. «بفضل حساسيته غير المسبوقة، يمكن لـJWST دراسة أجواء هذه الكواكب بأكبر تفصيل، مما يعطينا أدلة على مسارات تكونها. مع اكتشاف الكبريت، يمكننا استنتاج أن كواكب HR 8799 تشكلت بطريقة مشابهة للمشتري رغم كونها أكبر بخمس إلى عشر مرات، وهو أمر غير متوقع»، قال روفيو. النظام شاب، يبلغ عمره حوالي 30 مليون سنة، مما يسمح باكتشاف أوضح للحرارة الناتجة عن التكون. تظهر الكواكب أيضًا مستويات أعلى من العناصر الثقيلة مثل الكربون والأكسجين مقارنة بنجمها المضيف، مما يدعم أصولها الكوكبية. قال كوين كونوباكي، أستاذ علم الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة كاليفورنيا سان دييغو: «هناك العديد من نماذج تكون الكواكب للنظر فيها. أعتقد أن هذا يظهر أن نماذج التراكم النووي القديمة قديمة. ومن النماذج الجديدة، ننظر إلى تلك التي يمكن فيها للكواكب الغازية العملاقة تكوين نوى صلبة بعيدًا جدًا عن نجمها». أضاف روفيو: «أعتقد أن السؤال هو، ما مدى حجم كوكب يمكن أن يكون؟ هل يمكن لكوكب أن يكون 15 أو 20 أو 30 مرة كتلة المشتري وما زال يتكون ككوكب؟ أين التحول بين تكون الكواكب وتكون الأقزام البنية؟» HR 8799 هو النظام الوحيد المعروف الذي صُور مباشرة مع أربعة كواكب غازية عملاقة بهذا الحجم، على الرغم من وجود أنظمة أخرى بصحابة أقل. دعمت البحوث من قبل ناسا.
