کشف منظومه‌ای با ۶ سیاره که توازن مداری بالایی دارد


بیگ بنگ: تا کنون ما توانسته­‌ایم صدها ستاره را در سراسر کهکشانمان پیدا کنیم که به دور خود سیاره دارند. هر کدام به نوبۀ خود خاص­ هستند، اما منظومۀ ستاره‌ا­ی HD 158259 که در فاصلۀ ۸۸ سال نوری ما قرار دارد به راستی  بی‌نظیر است.

new planetsبه گزارش بیگ بنگ، ستارۀ این منظومه­ جرمی نزدیک به خورشید داشته و کمی از آن بزرگتر است. کمتر در اخترشناسی با این موارد برخورده‌­ایم. ستارۀ نامبرده ۶ سیاره به دور خود دارد: یک ابرزمین و ۵ نپتون کوچک. اخترشناسان پس از ۶ سال زیر نظرگرفتن این منظومه متوجه شدند ۶ سیارۀ حاضر در آن، طنین یا رزونانس مداری کمابیش کامل یا مطلوبی دارند. این کشف می­‌تواند تاثیر بسزایی بر درک ما از ساز و کار تشکیل سیاره‌­ها و مسیر شکل­‌گیری وضعیت کنونی آنها بگذارد.

رزونانس مداری زمانی اتفاق می‌­افتد که دو جرم آسمانی اطراف جرم آسمانی والد خود، ارتباط نزدیکی با هم دارند و نیروی گرانش به یکدیگر اعمال می­‌کنند. این مسئله در منظومه شمسی بسیار نادر است؛ شاید بهترین مثال برای آن رزونانس پلوتو و نپتون باشد.

این دو سیارۀ منظومه شمسی رزونانسی ۲:۳ دارند. یعنی به ازای هر دو گردشی که پلوتو به دور خورشید دارد، نپتون ۳ گردش انجام می­‌دهد. درست مثل زمانی که دو میزان در موسیقی به صورت همزمان ولی با بازه‌­های زمانی مختلف نواخته می­‌شوند؛ دو ضرب برای میزان اول و سه ضرب برای میزان دوم.

یک گروه تحقیقاتی بین­‌المللی به سرپرستی نیتن هرا از دانشگاه ژنو سوئیس با استفاده از اندازه‌­گیری­‌های انجام­ شده توسط طیف ­نگار سوفیا و تلسکوپ فضایی تس، توانستند چرخش مدار هر سیاره به دور ستاره را به شکلی دقیق محاسبه کنند. نتایج بسیار نزدیک بوده و به ترتیب از نزدیک­ترین سیاره به ستاره (یعنی ابرزمینی که با توجه به مشاهدات ماهوارۀ تس، دو برابر زمین است) بدین شکل است: ۲.۱۷، ۳.۴، ۵.۲، ۷.۹، ۱۲ و ۱۷.۴ روز. این اعداد یعنی نرخ چرخش میان هر جفت سیاره ۱.۵۷، ۱.۵۱، ۱.۵۳ و ۱.۴۴ است. نمی‌توان آن را چرخش کامل مداری دانست، اما می‌­توان این منظومه را منظومه­‌ای غیرمعمول نامید.

محققان معتقدند این نکته به معنای آن است که به احتمال زیاد، مکان سیاره‌­ها در آغاز شکل­‌گیری آنها به این شکل کنونی نبوده است. استفان اودری اخترشناس دانشگاه ژنو در این باره گفت: «چند منظومۀ فشرده با چرخش کامل یا نزدیک به کامل مثل تراپیست-۱ و کپلر-۸۰ کشف شده‌­اند. اعتقاد بر این است سیارات حاضر در این منظومه­‌ها بسیار دورتر از مکان فعلی خود تشکیل شده‌­اند. در مورد منظومۀ مورد بحث ما، رزونانس نقشی کلیدی ایفا می‌­کند.»

زیرا تصور بر این است رزونانس زمانی اتفاق خواهد افتاد که جنین سیاره‌­ای حاضر در دیسک پیش­ سیاره­‌ای، بزرگتر شده و به سمت داخل حرکت کند و از از حاشیۀ بیرونی دیسک دور شود. این اتفاق باعث ایجاد رزونانس مداری در منظومه­ می­‌شود. سپس پراکنده­ شدن بقایای گازی دیسک، می‌­تواند رزونانس مداری را ناپایدار کند. شاید ما شاهد همین اتفاق در منظومۀ مورد نظرمان هستیم. تفاوت­‌های کوچک در میزان رزونانس می­‌توانند چیزهای بیشتری در مورد چگونگی اتفاق­ افتادن این ناپایداری به ما بگویند.

هارا در این باره افزود: «تغییر نرخ دوره‌­ای کنونی که ۳:۲ است گنجینه‌­ای از اطلاعات در اختیار ما قرار می‌­دهد. با داشتن این مقادیر و انداختن نیم­‌نگاهی به فرضیه‌­های اثر کشندی یا کششی، می­‌توانیم ساختار داخلی سیاره­‌ها را در مطالعات آینده جای دهیم. خلاصه بگویم، وضعیت کنونی منظومه، پنجره‌­ای رو به شکل­‌گیری آن برای ما می­‌گشاید.» جزئیات بیشتر این پژوهش در Astronomy Astrophysics منتشر شده است.

ترجمه: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *