النجم الفاشل (القزم البني )
تم الاعلان لأول مره عن إكتشاف هذا النوع من النجوم
(القزم البني) في عام 1995 ميلاديه، ولم يتمكن العلماء وقتها من تحديد هل هو كوكب ناشئ ، أم أنه نجم خامل ، غير نشيط. وبعد ذلك تم دراسه الاكتشافات الجديده و ظهرت عده نتائج:
١ **القزم البني لا يتشكل من القرص المحيط بالنجم في مرحله التكون الاولى .
٢**القزم البني ينشا بعد إنهيار السحابه السديميه الغازيه تماما كما تنشا النجوم الضخمه والمتوسطه.
٣ ** القزم البني لا تمكنه كتلته من بدء التفاعل الاندماجي، الكامل وبمايكفي ليتحول الى نجم كامل نشط .
هناك تقسيم للنجوم يصنف به العلماء الاقزام البنيه و النجوم الفاشله ، ويعني ذلك ان القزم البني يعتبر هو الحلقه الوسطى بين الكواكب الغازيه مثل المشترى ،
والنجوم كما نعرفها ومنها الشمس .
الاقزام البنية
الشمس تشتعل بسبب اندماج الذرات او تفاعل البروتون بروتون وبه يتفاعل الهيدروجين ويتحول الى هليوم وبسبب الكتل الكبيرة للنجوم فان الطاقه الناتجه عن التفاعل تجعلها مستقرة كفرن نووى
ولكن اذا قلت كتلة ذلك النجم عن حد معين بين 13 الى 75-80 مره من كتلة المشترى ( كتلة المشترى هى 1/1000 من كتلة الشمس ) فان الضغط الموجود يكون اضعف من ان يؤدى لتفاعل البروتون بروتون ولكنه يؤدى الى دمج الديوتيروم والليثيوم إن تخطت كتلتهم 13-65 ضعف كتلة المشتري تعرف هذه النجوم باسم الاقزام البنيه وخلاصه الكلام فان القزم البنى هو نجم فشل فى التحول لنجم من نجوم النسق الاساسى (مثل الشمس) بسبب صغر كتلته
تصنف الاقزام البنيه الى انواع M, L, T,Y.
الأقزام من النوعين (L) و(T) يُعرفان تبعاً للعناصر المُشاهدة في أطيافهما. أما الأقزام فتعتبر أبرد أنواع الأقزام البنية، فتصل درجة حرارة بعضها إلى درجة حرارة فرن منزلي، في حين لدى أخرى درجات حرارة مساوية لدرجة حرارة جسم الإنسان ولأن الأقزام البنية تُصدر نسبة قليلة من الضوء والطاقة، فمن الصعب جداً تحديد مواقعها.
وبسبب ان بعض الاقزام البنيه وخاصه الاقل من 13 كتلة المشترى حرارتها لا تذكر ويصعب التفريق ما بين نجم فاشل (قزم بنى) وبين كوكب قام الاتحاد الدولي لعلم الفلك باعتبار أي جسم كبير إلى حد كافٍ لدمج "الديتريوم" قزماً بني، أما الأجسام التي تمتلك كتلة أقل من 13 ضعف كتلة المشتري، فتُعتبر كوكباً.
كتله القزم البني
عاده تفوق كتلته الكوكب العملاق المشتري، بحوالي 10 اضعاف ويتكون القزم البني من الهيدروجين ولكن من نوع خاص هو نظير الهيدروجين
او( الديتريوم )
وهذا الهيدروجين الثقيل او نظير الهيدروجين العادي يتميز بانه عند اندماجه في قلب القزم البني أو النجم الفاشل ينتج حراره وضغط اقل بصوره كبيره من الهيدروجين العادي المتواجد بقلب النجوم ويمثل وقودها .
التفاعل الاندماجي في قلب النجم
من المعروف ان اندماج الديتريوم ،يساهم بزياده كتله الجرم السماوي( القزم البني) ، ولكن رغم ذلك ، لا يتمكن من الوصول الى كتله مناسبه للبدء في تفاعل الاندماج المنتج للطاقه الحراريه والضوئيه ، كما هو الحال مع النجوم الكامله.
ولذلك السبب يتحول إلى نجم فاشل أو قزم بني .
لنأخذ مثالا على ذلك : كتله المشتري العملاق ، أقل بكثير من الكتله المطلوبه لتكوين نجم ، او حتى قزم بنى .
زودتنا المركبه (جونو ) التابعه لناسا والمعنية بدراسه المشتري العملاق ، ببيانات عن الكوكب ، وأظهرت أن كتلته تقل بما يقارب عشر مرات ، عن اي قزم بني معروف ، ولذلك لا يمكننا حتى اعتباره نجما فاشلا ، أو قزما بنيا حتى
كيف تشكل الكوكب الغازي المشترى ؟
هناك نظريتان تتناولان تشكل الكواكب :
الاولى هي فرضيه(التراكم المركزى)
وهي توصف تشكل الكواكب الصخريه ، مثل كوكب من الارض ومعها الزهره و المريخ وعطارد وايضا بلوتو القزم ، ولكن تلك الفرضيه ( التراكم ) لاتوصف بشكل كافي ، تشكل الكواكب الغازيه الاربعه في النظام الشمسي .
النظريه الثانيه هي فرضيه (القرص المضطرب )
المشترى كوكب عملاق ، تبلغ كتلته إثنين ونصف ضعف الكواكب الأخرى مجتمعه ،في النظام الشمسي .
وللمشتري دور أساسي في تكون باقي الكواكب ، في المراحل الاولى للنظام الشمسي ، و قد غير المشترى مداره مبتعدا عن الشمس، و متنقلا من موضع الى آخر ،حتى استقر فى مداره الحالي ، وقد أثر ذلك التنقل أثرا بالغا على باقي الكواكب ، في مرحله التشكل المبكر ، وساهم في تشكلها كما نراها حاليا .
وايضا اثرت جاذبيته القويه ، على حركه النيازك والكويكبات ، التي قصفت الكواكب الصخريه الداخليه .
كما نرى آثار ذلك القصف المبكر للنيازك ، على سطح المريخ والارض ، وعلى قشره القمر الارضي ..
نظريه (التراكم المركزى)
فى بدايه تكون النظام الشمسي ، كانت المجموعه الشمسيه عباره عن سحابه سديميه ، من الغاز والغبار الكونى ، و بتأثير الجاذبيه ودوران مكونات السديم ، تكون النجم الوليد ( الشمس) .
في مركز السحابه السديميه ، ومع بدء الدوران للنجم الشمسي الوليد ، بدات الجزيئات الثقيله للعناصر والمواد الغباريه حوله، في التجمع والتصادم ، والتكتل بالقرب من النجم الوليد .
وتم دفع الغازات الخفيفه مثل الهيدروجين والهيليوم ، بواسطه الرياح الشمسيه ، بعيدا عن النجم و الى المناطق والمدارات الخارجيه ، بعد مدارات الكواكب الصخريه الأربع، لتتكون منها لاحقا : الكواكب الغازيه العملاقه .
تكونت الكواكب الصخريه من العناصر الثقيله ، بمدارات قريبه من الشمس ، ومن نفس المواد تشكلت الكواكب، والاجرام الاخرى من مذنبات ،ونيازك و كويكبات ،واقمار تابعه للكواكب .
نظريه (القرص المضطرب)
توصف هذة الفرضيه ، تشكل الكواكب الغازيه العملاقه .
تحت تأثير الجاذبيه والدوران ، أستمرت جزيئات الغازات الخفيفه والغبار ، لتتجمع ببطء ، وتشكل عمالقه الغاز الاربعه ، وهذه الكواكب الغازيه تتشكل بطريقه اسرع من الكواكب الصخريه ، التي بحسب نظريه (التراكم ) ، تستغرق الملايين من السنين لتكوين الطبقات الصخريه ، وبناء غلاف جوي من تبخر الصخور والعناصر الاخرى بفعل الحراره العاليه النابعه من قلب الكوكب، ومن الاصطدامات المتكرره للنيازك ، فى المراحل الاولى لنشأه للنظام الشمسي .
وبالنسبه الى كوكب المشترى ، ساهمت هذه الاصطدامات العنيفه النيزكيه المتتاليه ، في رفع درجه حراره الكوكب الغازي العملاق . وادي ذلك الى اتجاه المواد الثقيله نحو مركز الكوكب ، ولا يزال العلماء حتى اليوم ، في خلاف حول ماهيه مركز المشتري .
هل هو صلب ؟ ام سائل ؟
ولم يحسم الخلاف بعد ، ربما يتم حسم الخلاف بعد إرسال المسبار الجديد ، المخصص لدراسه المشتري ، والمقرر إرساله قريبا ، بهدف الدراسه وإرسال البيانات ، مما يساعد فى حسم هذا الخلاف بين العلماء في تكوين طبقات المشتري ، الغازيه ومحاوله كشف أسرار العملاق الغازي .
الذي كاد أن يتحول إلى نجم فاشل أو قزم بني ،،،،