سیارهای فراخورشیدی که میتواند کلید تکامل سیاره نهم منظومه شمسی باشد - مجله بیزبینگ

با ما همراه باشید و درباره وبلاگ ساعت اینترنتی بیشتر بدانید.

این سیاره سیاره ای فراخورشیدی که با نام HD106906 b شناخته می شود و 11 برابر سیاره مشتری جرم دارد، در مداری غیرمنتظره پیرامون یک سامانه ستاره ای دوتایی با فاصله 336 سال نوری از ما می چرخد و ممکن است سرنخ هایی را برای یکی از اعضای فرض شده منظومه شمسی یعنی سیاره نهم ارائه دهد.

اندازه گیری دقیق به لطف هابل

این نخستین بار است که ستاره شناسان قادر به اندازه گیری حرکت یک سیاره بزرگ مشتری مانند هستند که در مداری بسیار دور از ستاره های میزبان و قرص باقی مانده قابل مشاهده آن حرکت می نماید.

سیاره فراخورشیدی HD106906 b در سال 2013 با تلسکوپ های ماژلان در رصدخانه لاس کامپاناس (Las Campanas Observatory) در بیابان آتاکامای شیلی کشف شد. با این حال، ستاره شناسان چیزی در خصوص مدار سیاره نمی دانستند. این موضوع به مطالعه بیشتری احتیاج داشت که فقط تلسکوپ فضایی هابل می توانست به وسیله اندازه گیری های بسیار دقیق حرکت این سیاره دورافتاده در طول 14 سال درک کند.

این سیاره بسیار دورتر از جفت ستاره جوان و درخشان میزبان واقع شده است، به طوری که این فاصله به بیش از 730 برابر فاصله میان زمین و خورشید می رسد. این جدایی زیاد، تعیین مدار 15000 ساله این سیاره را در یک بازه زمانی کوتاه برای رصدهای هابل بسیار سخت نموده بود. این سیاره با توجه به فاصله زیاد و درنتیجه نیروی گرانش ضعیف ستاره های مادر، بسیار آرام در امتداد مدار خود در حال خزیدن است.

تیم هابل در پژوه های جدید با کمال تعجب دریافت که این سیاره فراخورشیدی دوردست، دارای مداری است که بسیار مایل، کشیده و خارج از دیسک غبارآلود این سامانه ستاره ای است که ستارگان دوقلوی میزبان را احاطه نموده است. این دیسک از آوارهای منظومه ای هم به خودی خود بسیار شگفت انگیز است که شاید درنتیجه کشش گرانشی سیاره سرگردان باشد.

میجی نگوین (Meiji Nguyen) از دانشگاه کالیفرنیا برکلی که سرپرستی این مطالعه را برعهده داشته، شرح داد: برای تعیین کردن اینکه چرا این عجیب است، ما فقط می توانیم به منظومه شمسی خود نگاه کنیم و ببینیم که همه سیارات تقریبا در یک صفحه قرار دارند. عجیب خواهد بود اگر برای نمونه مشتری فقط 30 درجه نسبت به صفحه سیارات متمایل شود. بدین ترتیب پرسش های بسیاری درباره چگونگی قرار دریافت HD 106906 b در یک مدار شیب دار وجود دارد.

شیوه قرارگیری در مداری دوردست

نظریه غالب برای شرح این مدار مایل شگفت انگیز این است که این سیاره بسیار نزدیک تر به ستارگان خود، یعنی تقریبا سه برابر فاصله زمین از خورشید، شکل گرفته است. با این حال، کشیده شدن به درون دیسک گازی سیستم باعث شکست مدار سیاره شده و آن را وادار به مهاجرت به سمت داخل منظومه و به سمت ستاره های دوتایی میزبان نموده است. سپس نیروهای گرانشی ستاره های دوقلوی گردان، آن را به مکانی خارج از مرکز منظومه راهنمایی نموده اند و درنتیجه سیاره تقریبا از منظومه خارج شده و به فضای خالی میان ستاره ای رسیده است.

سپس یک ستاره بسیار نزدیک به این سیستم عبور نموده ضمن تثبیت مدار سیاره، از خروج آن از منظومه اصلی جلوگیری می نماید. ستاره های عبوری نامزد برای این کار، پیش از این با استفاده از اندازه گیری دقیق فاصله و حرکت توسط تلسکوپ فضایی گایا آژانس فضایی اروپا شناسایی شده بودند.

این شرح برای مدار عجیب وغریب HD106906 b از جهاتی ممکن است شبیه به چیزی باشد که برای سیاره فرضی نهم در محدوده بیرونی منظومه شمسی ما، فراتر از کمربند کوئیپر روی داده است. سیاره نهم می توانسته در فضای داخلی منظومه شمسی شکل بگیرد و سپس در برهم کنش با مشتری از آن خارج شود. اگر چنین باشد، مشتری به احتمال زیاد سیاره نهم را بسیار فراتر از پلوتو راهنمایی نموده است. از سوی دیگر با فاصله دریافت سیاره نهم از مشتری و سایر سیارات منظومه شمسی، ستارگان در حال عبور از کنار منظومه شمسی ممکن است مدار سیاره پرتاب شده به بیرون را تثبیت نموده باشند.

مدلی برای سیاره نهم منظومه شمسی

پاول کالاس (Paul Kalas) عضو تیم پژوهشی از دانشگاه کالیفرنیا برکلی گفت: مثل این است که ما یک ماشین زمان برای منظومه خورشیدی خود داریم که 4.6 میلیارد سال به عقب بازمی شود تا نشان دهد که وقتی سامانه خورشیدی جوان ما بسیار فعال بوده و همه چیز به هم ریخته و درحال مرتب شدن بوده، چه اتفاقی افتاده است.

تا به امروز، ستاره شناسان فقط شواهدی محکم بر وجود سیاره نهم دارند. آن ها مجموعه ای از اجرام آسمانی کوچک را در آن سوی نپتون پیدا نموده اند که در مدارهای غیرمعمول در مقایسه با بقیه منظومه شمسی حرکت می نمایند. از نظر بعضی اخترشناسان، این پیکربندی حاکی از آن است که این اجرام توسط نیروی گرانش یک سیاره بزرگ و غیبی در کنار هم قرار گرفته اند. یک فرضیه جایگزین این است که یک جرم اضافی غول پیکر وجود ندارد، اما در عوض این بی تعادلی به دلیل تأثیر گرانش ترکیبی این اجرام بسیار کوچکتر است.

رابرت دو روزا (Robert De Rosa) عضو رصدخانه جنوب اروپا در سانتیاگو شیلی که تجزیه وتحلیل این پژوهش را سرپرستی می نماید، گفت: با وجود شناسایی نشدن سیاره نهم تا به امروز، مدار این سیاره را می توان بر اساس تأثیر آن بر اجرام گوناگون موجود در منظومه شمسی استنباط کرد. آنالیز ها نشان می دهد که اگر واقعا یک سیاره دیگر مسؤول چیزی باشد که ما در مدار اجسام اجرام نپتون می بینیم، باید مداری متمایل نسبت به صفحه منظومه شمسی داشته باشد و این پیش بینی برای سیاره نهم منظومه شمسی، شبیه به همان چیزی است که ما در سیاره فراخورشیدی HD 106906b می بینیم.

اما پژوهش ها درباره این سیاره در همین جا انتها نمی یابد. دانشمندان قصد دارند در آینده با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب (James Webb) که حاصل کوشش ناسا، آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی کانادا است، اطلاعات بیشتری در خصوص HD106906 b به دست آورند تا این نوع سیستم سیاره ای را بهتر درک نمایند. آنان می خواهند بدانند که این سیاره از کجا و چگونه شکل گرفته است و آیا سیستم حلقه متشکل از بقایای سیاره ای در اطراف خود دارد یا نه.

روزا اضافه کرد: هنوز پرسش های زیادی درباره این سیستم وجود دارد. برای نمونه، ما به درستی منشأ این سیاره را نمی دانیم. اگرچه اولین اندازه گیری حرکت مداری را انجام داده ایم، اما هنوز عدم قطعیت زیادی درباره پارامترهای مختلف مداری وجود دارد. این احتمال وجود دارد که هم ناظران و هم نظریه پردازان طی سال های آینده به مطالعه HD 106906 بپردازند و بسیاری از رمز و رازهای این سیستم سیاره ای چشمگیر را کشف نمایند.

عکس کاور: طرح گرافیکی از سیاره فراخورشیدی HD 106906 b

Credit: ESA/Hubble, M. Kornmesser

منبع: Hubble Space Telescope