اكتشف علماء الفلك أربعة كواكب ذات كثافة استثنائياً منخفضة تدور حول نجم يبلغ من العمر 20 مليون سنة يُدعى V1298 Tau، مما يقدم رؤى حول تكوّن الأنظمة الكوكبية الشائعة. هذه العوالم، التي تتمتع بكثافات مشابهة للبوليستيرين، تُعتبر مقدمات لعوالم السوبر-أرض وشبه النبتون. النتائج، المبنية على خمس سنوات من الملاحظات، تبرز نسخة شابة من الأنظمة السائدة عبر المجرة.
في تقدم هام لأبحاث الكواكب خارج المجموعة الشمسية، قاد فريق بقيادة جون ليفينغستون في مركز علم الأحياء الفلكية في طوكيو، اليابان، وإريك بيتيغورا في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، توصيف أربعة كواكب حول النجم الشاب V1298 Tau. تم تحديد النظام لأول مرة في عام 2017، وتم فحصه على مدى خمس سنوات باستخدام التلسكوبات الفضائية والأرضية للكشف عن تغيرات مداريّة دقيقة ناتجة عن التفاعلات الجاذبية بين الكواكب. سمحت هذه التغيرات بقياسات دقيقة لنصف قطر وكتلة كل كوكب. تظهر الكواكب نصف أقطاراً بين خمس و10 أضعاف نصف قطر الأرض، لكن كتلها أكبر قليلاً فقط، مما يؤدي إلى كثافات مشابهة للستايروفوم. «هذه الكواكب لها كثافة الستايروفوم؛ إنها منخفضة الكثافة للغاية»، قال بيتيغورا. شباب النجم —يُقدر بـ20 مليون سنة— يوفر لقطة نادرة لتطور الكواكب. الكواكب تتقلص حالياً تحت الجاذبية ومن المتوقع أن تتطور إلى سوبر-أرض أو شبه نبتون، التي تبلغ نصف قطرها 1 إلى 3 أضعاف نصف قطر الأرض. تدور في مجموعة ضيقة مع فترات في رنين مداري، حيث تكون التوقيتات مضاعفات لبعضها، وهي تكوين شائع في الأنظمة الكوكبية المبكرة. «نحن نرى نسخة شابة من نوع من الأنظمة الكوكبية نراها في جميع أنحاء المجرة»، شرح بيتيغورا. يتناقض هذا الإعداد مع الأنظمة الأقدم التي تُلاحظ عادة، والتي تبلغ مليارات السنين وأصعب في دراسة عمليات التكوّن. أشاد شون رايموند من جامعة بوردو في فرنسا بالاكتشاف: «هذا النظام المكتشف من كواكب قريبة ومنخفضة الكتلة تدور حول نجم شاب جداً يمثل مقدمة محتملة لنظام شبه نبتون نمطي. هذا الاكتشاف مذهل، لأنه من الصعب جداً توصيف مثل هذه الأنظمة الشابة». تتوافق البحث مع نماذج تكوّن الكواكب، حيث غالباً ما تفقد الرنين المزدحم الأولي الاستقرار مع الزمن، مما يعكس جوانب من تاريخ نظامنا الشمسي. نشر في Nature (DOI: 10.1038/s41586-025-09840-z)، يؤكد الدراسة التحديات في قياس مدار الكوكب الأقصى، الذي تطلب افتراضات دقيقة لكنه نجح في النهاية.
