معمای سیاره سرکش؛ کشف دنیایی بیگانه که در جهت مخالف به دور ستارهاش میچرخد
سیاره GJ 3090 b در کمال شگفتی نهتنها در مداری با شیب بسیار زیاد قرار دارد، بلکه در مداری پسرونده به دور ستارهاش میچرخد.
سیاره GJ 3090 b در کمال شگفتی نهتنها در مداری با شیب بسیار زیاد قرار دارد، بلکه در مداری پسرونده به دور ستارهاش میچرخد.
اخترشناسان از کشف سیارهای پسرونده در مدار یک ستاره کوتوله نوع M خبر دادهاند. کوتولههای M ستارههایی کوچکتر و سردتر از خورشید هستند و این سیاره نیز تقریباً هماندازه نپتون است. هیچکدام از این دو جرم بهتنهایی ویژگی چندان غیرمعمولی ندارند؛ اما بارزترین خصوصیت سیاره این است که در جهت مخالف به دور ستارهاش میچرخد.
سیارهها از قرصی از ماده شکل میگیرند که به دور ستاره میچرخد. ستاره و قرص در یک جهت میچرخند؛ به همین دلیل، انتظار میرود که سیارههای شکلگرفته از درون قرص نیز معمولاً در همان جهت به حرکت درآیند. تمام سیارههای منظومه شمسی چنین وضعیتی دارند؛ اما برخی دنیاهای بیگانه ظاهراً توانستهاند این قاعده را نقض کنند.
پیشتر نیز سیارههای پسرونده کشف شده بودند؛ از جمله در اطراف ستارههای بزرگتر دارای چند سیاره و همچنین در یک منظومه ستارهای دوتایی. درنتیجه، سیارهی تازه کشفشده با نام GJ 3090 b تنها نمونهی شناختهشده در کیهان نیست. بااینحال، ستاره میزبان این سیاره کوچک است و به نظر میرسد تنها همین یک سیاره را دارد؛ موضوعی که وضعیت را معماگونه میکند.
پژوهشگران با انجام رصدهای دقیق از منظومه توانستند مدار سیاره را در سه بُعد بازسازی کنند. این دنیا با شیب ۱۳۶ درجهای نسبت به ستاره خود در حال چرخش است؛ بنابراین نهتنها در جهت مخالف میگردد، بلکه مدارش با زاویهای بسیار زیاد نسبت به صفحه استوایی ستاره قرار گرفته است. در منظومه شمسی، مدار هر هشت سیاره تنها چند درجه با این صفحه اختلاف دارد.
دکتر اندرو وینتر، نویسنده اصلی مقاله از دانشگاه کوئین مری لندن، در بیانیهای گفت : «این یک منظومه سیارهای چشمگیر است، زیرا سیاره صرفاً نسبت به ستارهاش کج نشده، بلکه در جهت مخالف حرکت میکند. این موضوع بلافاصله این پرسش را مطرح میکند که چنین مدار غیرمعمولی چگونه شکل گرفته است.»
سیاره ممکن است از یک قرص پیشسیارهای ثانویه شکل گرفته باشد
وجود ستارههای همدم یا سیارههای پرجرم میتواند یک سیاره را به مداری بسیار غیرعادی سوق دهد. به بیان ساده، چنین تغییری معمولاً به یک برهمکنش گرانشی درخورتوجه نیاز دارد. اما در این منظومه نه ستاره دیگری وجود دارد و نه نشانهای از سیارهای پنهان.
یان کارتره، نویسنده همکار مقاله و دانشجوی دکترا از دانشگاه ژنو، گفت: «ما به دنبال یک همدم پرجرم گشتیم که بتواند سیاره را به چنین مدار غیرمعمولی سوق داده باشد، اما شواهدی از وجود چنین جرمی پیدا نکردیم. این موضوع نشان میدهد که شاید لازم باشد درباره چگونگی شکلگیری این ساختار غیرمعمول در این منظومه، متفاوت فکر کنیم.»
یکی از سازوکارهای پیشنهادی این است که سیاره از یک قرص پیشسیارهای ثانویه شکل گرفته باشد که از گاز و غبار موجود در محیط محل شکلگیری ستاره به وجود آمده است. ماده ممکن است در چنین قرصی با جهتگیری غیرمعمول گرد آمده باشد و سیاره نیز بدون نیاز به هیچ برخورد یا برهمکنش گرانشی شدید، همان ویژگیهای قرص را به ارث برده باشد.
ونسان بوریه، استادیار دانشگاه ژنو افزود: «این ایده که یک منظومه سیارهای میتواند از قرصی دوم با جهتگیری متفاوت دوباره شکل بگیرد، بسیار هیجانانگیز است. این فرضیه نشان میدهد محیط اطراف یک ستاره جوان ممکن است در تعیین ساختار سیارههای آن نقشی بسیار بزرگتر از آنچه انتظار داریم، ایفا کند.»
پژوهشگران در مطالعه اخیر همچنین به دستاوردی دیگر رسیدند. سیاره GJ 3090 b کوچکترین دنیای بیگانه در اطراف یک کوتوله M است که اخترشناسان تاکنون توانستهاند مدار سهبعدی آن را تعیین کنند.
پژوهش در مجله Astronomy and Astrophysics منتشر شده است.