شگفتی دانشمندان از حرکت اسلینگ‌‌ شات سیاره‌‌ای غول‌‌پیکر در منظومه‌‌ای دوردست

ستاره‌‌شناسان از کشف سیاره‌‌ای غول‌‌پیکر سخن می‌‌گویند که با وجود ابعاد بسیار بزرگش، حرکت مداری عجیب و غیرمتعارفی به‌‌ دور ستاره‌‌ی خود دارد.

ستاره‌‌شناسان سیاره‌‌ای با جرمی سه‌برابر مشتری کشف کرده‌‌اند که در مداری بزرگ و تخم‌‌مرغی‌شکل به‌‌ دور ستاره‌‌ی خود می‌‌چرخد. آن‌‌ها می‌‌گویند اگر این سیاره در منظومه‌‌ی شمسی بود، مدار حرکت آن از کمربند سیارکی ما تا نزدیکی نپتون کشیده می‌‌شد. البته، پیش‌از‌این نیز سیاره‌‌های غول‌‌پیکر دیگری نیز کشف شده بودند که مداری بیضوی داشتند؛ ولی هیچ‌‌یک از آن‌‌ها هرگز در چنین محدوده‌‌ی دوردستی از سیستم ستاره‌‌ای خود واقع نشده بودند. سارا بلانت، فارغ‌‌التحصیل مؤسسه‌‌ی فناوری کالیفرنیا و نویسنده‌‌ی اصلی این مطالعه می‌‌گوید:

مدار گردش این سیاره نه‌‌تنها شبیه به حرکت سیارات منظومه‌‌ی شمسی ما نیست؛ بلکه حتی به مدار سیارات فراخورشیدی دیگری که تاکنون کشف کرده‌‌ایم، نیز شباهتی ندارد. سیاراتی که در چنین فاصله‌‌ی دوری از ستاره‌‌ی خود هستند، تمایل کمتری به حرکت خارج از مرکز دارند؛ بدین معنی که مدار آن‌‌ها بیشتر دایروی است. این واقعیت که سیاره‌‌ی جدید چنین حرکت خارج از مرکزی دارد، حاکی از تفاوت‌‌هایی در شیوه‌‌ی تشکیل و تکامل آن در مقایسه با سیارات دیگر است.

سیاره‌‌ی مذکور با استفاده از روش سرعت شعاعی کشف شد. در این روش، ستاره‌‌شناسان با کمک رهگیری لرزش‌‌های ستاره‌‌ی مادر براثر کشش جاذبه‌‌ی سیارات اطراف، آن سیارات را شناسایی می‌‌کنند. با‌این‌حال، تجزیه‌‌وتحلیل این داده‌‌ها خود به‌‌اندازه‌‌ی کل دوره‌‌ی گردش مداری هر سیاره زمان می‌‌برد. این موضوع برای سیارات دور از ستاره‌‌ی خود کمی چالش‌‌برانگیز است؛ چراکه گردش کامل مداری برای چنینی سیاراتی ممکن است به‌‌اندازه‌‌ی ده‌‌ها یا صدها سال به‌‌طول بینجامد.

اندرو دابلیو. هوارد، استاد مؤسسه‌‌ی فناوری کالیفرنیا، وظیفه‌‌ی هدایت پژوهش سیاره‌‌ای کالیفرنیا را به‌‌عهده دارد. تیم تحت سرپرستی او یکی از گروه‌‌های فعال در رصد ستاره‌‌‌‌ها در مقیاس زمانی بیش از ۱۰ سال است تا بدین‌ترتیب بتوانند با کمک روش سرعت شعاعی، سیارات فراخورشیدی با مدارهای عظیم را شناسایی کنند. داده‌‌های موردنیاز برای کشف سیاره‌‌ی جدید را رصد‌‌خانه‌‌های Lick در کالیفرنیای شمالی و W. M. Keck در هاوایی و McDonald در تگزاس تهیه کرده‌اند.

سیاره‌‌ی تازه کشف‌‌شده‌ای با نام HR 5183 b در مدار ستاره‌‌‌‌ای با نام HR 5183 قرار دارد. ستاره‌‌شناسان از دهه‌‌ی ۱۹۹۰ مشغول رصد آن بودند؛ ولی ازآنجاکه گردش هر دور این سیاره حدودا ۴۵ تا ۱۰۰ سال طول می‌‌کشد، آن‌‌ها تابه‌‌امروز نتوانسته بودند به اطلاعات مربوط‌‌ به مدار کامل این سیاره دسترسی پیدا کنند؛ اما درعوض، آنچه درنتیجه‌‌ی این پژوهش دریافتند، مدار عجیب گردش سیاره بود. هوارد این‌‌گونه توضیح می‌‌دهد:

این سیاره بیشتر اوقات را در بخش خارجی سیستم ستاره‌‌ای خود و در مداری به‌‌شدت خارج از مرکز به‌‌سر می‌‌برد. سپس سرعت می‌‌گیرد و اسلینگ‌‌شات (حرکت کمک‌‌گرانشی) به‌‌دور ستاره‌‌ی خود انجام می‌‌دهد. ما این حرکت اسلینگ‌‌شات را ثبت کردیم و دیدیم چگونه سیاره نزدیک شد و حالا در مسیر دورشدن قرار دارد. این حرکت چنان نشانه‌‌ی مشهودی از خود به‌‌جای گذاشت که با اطمینان می‌‌توانیم بگوییم که آن سیاره‌‌ای واقعی است؛ در‌حالی که ما هنوز مدار کامل آن را نیز ندیده‌‌ایم.

یافته‌‌های تازه نشان می‌‌دهد می‌‌توان از روش سرعت شعاعی برای آشکارسازی سیارات دوردست بدون نیاز به صرف چندین دهه زمان بهره برد. پژوهشگران می‌‌گویند جست‌‌وجوی سیاراتی مشابه با این مورد می‌‌تواند به توضیح نقش سیارات عظیم در شکل‌‌گیری منظومه‌‌های ستاره‌‌ای کمک کند.

سیارات از قرص‌‌های به‌‌جای مانده در فرایند شکل‌‌گیری ستارگان به‌‌وجود می‌‌آیند. این بدان معنی است که ابتدا حرکت خود را در مداری مسطح و دایره‌‌ای آغاز می‌‌کنند. برای آنکه سیاره بتواند در مدار خارج از مرکزی مانند نمونه‌‌ی اخیر حرکت کند، باید نیروی گرانشی از جرم فضایی دیگری دریافت کند. محتمل‌‌ترین سناریو پیش روی پژوهشگران این است که سیاره‌ی یادشده احتمالا قبلا سیاره‌‌ای با ابعادی مشابه را در همسایگی خود داشته است. وقتی این دو سیاره به‌‌اندازه‌‌ی کافی به یکدیگر نزدیک شدند، یکی از آن‌‌ها دیگری را به خارج از منظومه‌‌ای ستاره‌‌ای می‌راند؛ درنتیجه، هم‌‌اکنون سیاره‌‌ی HR 5183 b دارای چنین مدار خارج از مرکزی شده است. هوارد می‌‌افزاید:

سیاره‌‌ی تازه‌‌ کشف‌‌شده اساسا نقش توپ ویرانگر را ایفا می‌کند؛ توپی که هر آنچه در مسیرش است، به خارج از منظومه می‌‌راند.

exoplanet / سیاره فراخورشیدی

کشف اخیر نشان داد درک ما از سیارات خارج از منظومه‌‌ی شمسی هنوز در حال تکامل است. پژوهشگران به جست‌‌وجوی خود ادامه می‌‌دهند تا دنیاهایی را بیابند که شباهتی با منظومه‌‌ی شمسی ما یا دیگر منظومه‌‌های شناخته‌‌شده ندارند. هوارد می‌‌گوید:

کوپرنیک به ما آموخت زمین مرکز منظومه‌‌ی شمسی نیست و همان‌‌طورکه به کشف سیارات فراخورشیدی دیگری در منظومه‌‌هایی دیگر ادامه می‌‌دادیم، انتظار داشتیم آن‌‌ها نیز نسخه‌‌هایی کاربنی از منظومه‌‌ی شمسی خودمان باشند. بااین‌حال، شگفتی‌‌ها یکی پس از دیگری رقم خورد. این سیاره‌‌ی جدید نیز نمونه‌‌ای دیگر از منظومه‌‌‌‌ها را آشکار کرد که تصویری از منظومه‌‌ی ما نیست؛ اما از ویژگی‌‌های درخورتوجهی برخوردار است؛ ویژگی‌‌هایی که از تنوع موجود در جهان حکایت می‌کند.

مطالعه‌‌ی اخیر سرعت شعاعی یک سیاره‌‌ی کلاس ژوپیتری در فاصله‌‌ی ۱۸ واحد نجومی نام دارد و با حمایت مالی بنیاد ملی علوم، ناسا، دانشگاه ایالتی تنسی و ایالت تنسی، بورسیه‌‌ی بیت‌‌رایس واتسون پرنت، بنیاد خانوادگی تروتیر و مؤسسه‌‌ی فناوری کالیفرنیا انجام گرفته است.

منبع caltech

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده

بیشتر بخوانید