گروهی از دانشمندان با استفاده از تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا دو سیاره عظیم گازی را در حال شکلگیری به دور یک ستاره جوان در یک سامانه خورشیدی نوپدید رصد کردهاند.
ستارهشناسان شاهد رخدادی خارقالعاده در اعماق فضا بودهاند: تولد سیارههای جدید، همین حالا.
آگهی
آگهی
در اطراف یک ستاره جوان به نام WISPIT 2، تیمی از پژوهشگران نه یک، بلکه دو سیاره غولپیکر را شناسایی کردهاند که در دل ابری چرخان از گاز و غبار در حال شکلگیری هستند. این یکی از شفافترین و آنیترین نماهایی است که تاکنون از چگونگی زادهشدن منظومههای سیارهای، از جمله منظومه شمسی خودمان، به دست آوردهایم.
کلوئی لاولور، دانشجوی دکترا در دانشگاه گالوی ایرلند و نویسنده اصلی این پژوهش که در نشریه The Astrophysical Journal Letters منتشر شده، میگوید: «WISPIT 2 بهترین نمایی است که تاکنون از گذشته خودمان در اختیار داریم.»
شکلگیری یک جفت سیارهای کمنظیر
این کشف باعث شده WISPIT 2 تنها دومین سامانه شناختهشده، پس از PDS 70، باشد که در آن شکلگیری دو سیاره به طور مستقیم در مدار یک ستاره مشاهده شده است.
لاولور میگوید: «این ساختارها نشان میدهند سیارههای بیشتری همین حالا در حال شکلگیری هستند که در نهایت آنها را شناسایی خواهیم کرد.»
اما برخلاف سامانه پیشین، قرص گاز و غبار پیرامون WISPIT 2 به شکل غیرمعمولی بزرگ و ساختارمند است و شکافها و حلقههای برجستهای دارد که سیارههای در حال تولد آنها را از دل این قرص تراشیدهاند.
کریستیان گینسکی، از پژوهشگران دانشگاه گالوی و همنویسنده این مطالعه، میگوید: «WISPIT 2 یک آزمایشگاه حیاتی در اختیار ما میگذارد تا نه فقط شکلگیری یک سیاره، بلکه تولد یک سامانه سیارهای کامل را مشاهده کنیم.»
یک سامانه سیارهای در حال رشد
نخستین سیاره، یعنی WISPIT 2b، سال گذشته شناسایی شد؛ غول گازی عظیمی که تقریبا پنج برابر بزرگتر از مشتری است و در فاصلهای دور از ستاره میزبانش مدار میزند.
ریشل فن کاپلِوین، دانشجوی دکترا در رصدخانه لیدن و سرپرست مطالعه پیشین، میگوید: «اکنون وجود سیاره دومی در فاصله نزدیکتر تایید شده است. این کشفِ جهانی تازه در حال شکلگیری، واقعا ظرفیت شگفتانگیز ابزارهای کنونی ما را نشان داد.»
سیاره تازه تاییدشده، یعنی WISPIT 2c، چهار برابر به ستاره نزدیکتر است و جرمی دو برابر همتای خود دارد. این سیاره نیز مانند WISPIT 2b یک غول گازی است، مشابه سیارههای بیرونی منظومه شمسی خودمان.
برای ثبت و رصد این سیاره، پژوهشگران دانشگاه گالوی و رصدخانه لیدن از ابزارهای رصدخانه جنوبی اروپا استفاده کردند؛ از جمله تلسکوپ بسیار بزرگ (Very Large Telescope) و اینترفرومتر آن که نامش بیپرده و کاملا توصیفی است.
سیارهها در عمل چگونه شکل میگیرند؟
برای آنکه دقیقا بفهمیم در اینجا چه میگذرد، باید بدانیم فرایند شکلگیری سیارهها چگونه عمل میکند؛ پدیده جذابی که در بازهای میلیونساله رخ میدهد و ناسا آن را فرایندی شبیه غلتیدن گلوله برف توصیف میکند.
در بیانیهای در وبسایت ناسا آمده است: «آنها در ابتدا تودههایی از گاز و غبار هستند که به دور یک ستاره مرکزی مدار میزنند؛ ستارهای که خود ممکن است هنوز در حال شکلگیری باشد. گرانش و نیروهای دیگر باعث میشود مواد درون قرص با هم برخورد کنند و اگر این برخوردها به اندازه کافی ملایم باشند، مواد به هم میچسبند و مانند گلولههای برفِ در حال غلتیدن رشد میکنند.»
در ادامه این بیانیه آمده است: «با گذشت زمان، ذرات غبار به هم میپیوندند و ریگهایی را میسازند که به تختهسنگهایی با ابعاد چند کیلومتر تبدیل میشوند. این سیارههای در حال تولد هنگام گردش به دور ستاره خود، مواد را از مسیرشان پاک میکنند و ردی از فضاهای تا حد زیادی خالی بر جا میگذارند. همزمان، ستاره گازهای نزدیک را میبلعد و مواد دورتر را به بیرون میراند.»
این گلولهبرفسازی کیهانی در نهایت به شکلگیری سیارههای کامل منجر میشود. برخی از آنها به دنیاهای سنگی مانند زمین تبدیل میشوند و برخی دیگر، اگر پیش از پراکندهشدن قرص پیرامونشان گاز کافی جمع کنند، میتوانند به غولهای گازی عظیمی مانند مشتری و زحل، و در مورد این مطالعه تازه به WISPIT 2b و WISPIT 2c، تبدیل شوند.
احتمال وجود سیاره سومی پنهان
دانشمندان بر این باورند که ماجرای این منظومه نوظهور احتمالا به همینجا ختم نمیشود. در فاصلهای دورتر، شکاف کوچکتری دیده میشود که از احتمال حضور سومین سیارهای خبر میدهد که هنوز مستقیما دیده نشده است.
لاولور میگوید: «گمان میکنیم سیاره سومی در حال کندن این شکاف باشد؛ احتمالا همجرم زحل، چون این شکاف بسیار باریکتر و سطحیتر است.»
پژوهشهای آینده میتواند این حدس را تایید کند و ستارهشناسان از هماکنون چشم به نسل بعدی تلسکوپها دوختهاند. گینسکی میگوید: «با تلسکوپ بسیار بزرگ آینده رصدخانه جنوبی اروپا (Extremely Large Telescope)، شاید بتوانیم مستقیما تصویری از چنین سیارهای ثبت کنیم.»