تبلیغات
همه چیز درباره ی جهان - منظومه ی شمسی

خانواده‌ای جدید از سیارات

گروهی از اخترشناسیان کار آزموده ، با استفاده از داده‌های جمع آوری شده طی 11 سال ، نشان داده‌اند که منظومه شمسی ما منحصر به فرد نیست و حداقل یک ستاره خورشید مانند دیگر نیز وجود دارد که چند سیاره به دور آن می‌گردند. این ستاره و همراهان سه گانه آن ، نظریات ما را در مورد چگونگی شکل گیری منظومه‌های سیاره‌ای تغییر می‌دهند.

ستاره مورد نظر ، که "آپسیلون آندرومدا" نامیده می‌شود، 44 سال نوری دورتر از ماست، فاصله‌ای که در مقیاس کیهانی فقط یک قدم محسوب می‌شود. این ستاره بسیار شبیه به خورشید ماست، فقط کمی بزرگار و پر جرمتر است، و سه برابر آن درخشندگی دارد. اما سیارات اسرار آمیز آن چگونه‌اند؟



 

سیارات منظومه شمسی img/daneshnameh_up/f/f2/m_shamsi.jpg

درونی‌ترین سیاره این منظومه از مشتری کوچکتر است و در فاصله‌ای که یک هشتم فاصله عطارد تا خورشید است، دور ستاره مادر می‌گردد. یک "سال" سیاره تازه کشف شده (یعنی زمان یک گردش کامل به دور ستاره) ، کمتر از پنج روز است. دو سیاره دیگر آپسیلون آندرومدا ، چندین برابر مشتری که پرجرمترین سیاره منظومه ماست، جرم دارند. مدار گردش این سیارات دایره‌ای نیست، بلکه بیضوی مرکز گریز است.

یکی از آنها هر 2509 روز یک بار دور خورشید خود می‌گردد، و این گردش را در مداری انجام می‌دهد که نزدیکترین فاصله آن تا اپسیلون آندرومدا برابر فاصله زهره تا خورشید و دورترین فاصله آن برابر فاصله زمین تا خورشید است. سیاره دیگر به آهستگی مدار خود را در 1200 روز می‌پیماید و فاصله آن تا خورشیدش تقریبا برابر فاصله کمربند سیارکها تا خورشید ماست.

کشف سیارات جدید

به دلیل اندازه سیارات جدید ، محققان معتقدند که آنها غولهای گازی هستند، یعنی سیاراتی شبیه مشتری ، زحل ، اورانوس و نپتون. در حقیقت ، چگالی درونی‌ترین سیاره بین چگالی مشتری و زحل است. اما به نظر می‌رسد سیارات غول پیکر بیرونی ، شبیه هیچ یک از سیاراتی که تا کنون دیده‌ایم نیستند. جرم این دو سیاره به ترتیب دو و چهار برابر جرم مشتری است. آنها به دلیل داشتن جرم زیاد ، در دسته‌ای از سیارات قرار می‌گیرند که از سیارات منظومه شمسی ما بسیار بزرگترند.



 

منظومه سیاره‌ای جدید چگونه کشف شد؟

تصویر

 

دو اختر شناس به نامهای جفری مارسی و پل باتلر ، می‌گفتند که در مورد آپسیلون آندرومدا چیز عجیبی وجود دارد. این دو محقق ، که مسیر حرکت بسیاری از ستارگان را ردیابی و جمع آوری کرده‌اند، با استفاده از داده‌های بدست آمده وجود بیش از 12 سیاره را که به دور ستاره‌های دیگر در حال گردش هستند، اثبات کرده‌اند. آنها از فنی استفاده می‌کنند که ناهنجاریهای ایجاد شده در حرکت یک ستاره را که بر اثر کشش گرانشی یک سیاره بزرگ پدید می‌آید، تشخیص می‌دهد. اگر حرکت ستاره بطور دقیق ردیابی شود، با استفاده از آن می‌توان اندازه و فاصله سیاره را با اینکه آنقدر کم نور است که با تلسکوپهای موجود قابل دیدن نیست، تعیین کرد.

اما طرح "تک سیاره‌ای" (یعنی ستاره مادر + یک سیاره) نمی‌توانست عدم تعادل آپسیلون آندرومدا را در مسیر حرکتش، که توسط مارسی و باتلر مشاهده شده بود، توضیح دهد. بنابراین آنها حدس زدند که باید جسم ناپیدای دیگری نیز وجود داشته باشد که کشش گرانشی خود را بر روی ستاره اعمال می‌کند. اگر چنین چیزی صحت می‌داشت، در آپسیلون آندرومدا تنها ستاره خورشید مانندی می‌شد که گردش بیش از یک سیاره به دور آن تأیید شده بود (البته یک منظومه چند سیاره‌ای دیگر نیز در سال 1994 کشف شد، اما ستاره آن را یک تپ اختر مرده است و محیط این منظومه هیچ شباهتی به منظومه شمسی ما ندارد).

مارسی و باتلر تنها کسانی نبودند که به دنبال این منظومه می‌گشتند. گروهی از مرکز اختر فیزیک هاروارد ، اسمیتسون با همکاری اخترشناسان مرکز ملی تحقیقات جوی ، رفتار این ستاره را برای مدتی به دقت زیر نظر گرفتند. زمانی که باتلر و مارسی مشاهدات خود را بوسیله تلسکوپ رصدخانه لیک در نزدیکی سن خوزه (کالیفرنیا) انجام می‌دادند، این گروه نیز کارشان را بر فراز کوه هاپکینس آریزونا و در رصدخانه ویپل دنبال می‌کردند.

وقتی دو گروه همکاری با یکدیگر را آغاز کردند، داده‌های مستقل جمع آوری شده توسط هر یک از آنها چنان با یکدیگر سازگاری پیدا کرد که اخترشناسان توانستند علاوه بر دومین سیاره ، سومی را نیز کشف کنند. پیترنایسنسون از گروه هاروارد - اسمیتسون می‌گوید: "پیدا کردن سیاره سوم غیر منتظره بود. در ابتدا شک داشتیم، اما وقتی فهمیدیم چه چیزی پیدا کرده‌ایم، تردیدمان به شور و هیجان تبدیل شد".



img/daneshnameh_up/9/93/Artists_concept_of_Sedna.jpg

معماهای منظومه چند سیاره‌ای جدید

با کشف این منظومه چند سیاره‌ای ، معماهای جدیدی برای دانشمندان بوجود آمده است. موقعیت و مدار این سه سیاره ، با نظریات کنونی در مورد شکل گیری و تکامل منظومه شمسی همخوانی ندارد و تیمونی براون می‌گوید: "این منظومه به نحوی سه سیاره پر جرم را از قرص حاوی مواد "پیش ستاره‌ای" ساخته است؛ اما عجیبترین چیز ، توضیح این مسأله است که مواد کافی برای این کار چگونه در آنجا وجود داشته است."

مسأله اسرار آمیز دیگر ، در مورد مدار گردش سیارات است. بر اساس نظریه جاری ، سیارات پر جرم در نواحی دور از ستاره مادر شکل می‌گیرند. گمان می‌رود که این نواحی بسیار سرد ، هسته‌های سیاره‌ای را در خلال شکل گیری منظومه شمسی از قرص حاوی گاز و غبار ، بوجود می‌آورند و سیارات بیرونی به مرور زمان به طرف داخل حرکت می‌کنند. اما فاصله هر سه سیاره منظومه آپسیلون آندرومدا تا ستاره مادر ، بسیار نزدیکتر از آن است که با نظریات قدیمی تشکیل سیارات قابل توضیح باشد.

چشم انداز بحث

با توجه به اینکه تا کنون حدود 20 سیاره همانند مشتری یافته شده است که با فاصله‌ای بسیار کم به دور ستاره خود می‌گردند، براون می‌پرسد: "چرا مشتری ما این قدر دور است؟ این به ما نشان می‌دهد که هنوز هم درباره تشکیل منظومه‌های خورشیدی چیز زیادی نمی‌دانیم".