* به گفته ی پژوهشگران، سیاره ی مشتریپیش از آن که در مدار کنونیاش آرام بگیرد در پهنه ی سامانه ی خورشیدی جوان سرگردان بوده و با رفتاری همانند یک گوی ویرانگر، نخستین نسل ستارگان درونی این سامانه را از میان برده بوده.
دانشمندان می افزایند این یافته می تواند به توضیح این واقعیت کمک کند که چرا سامانه ی خورشیدی ما تا این اندازه با صدها سامانه ی دیگری که در سال های گذشته یافته شده اند تفاوت دارد و می تواند نشانگر این باشد که چه بسا زندگی از گونه ی زمینی کمیاب تر از آنچه تاکنون پنداشته می شد باشد.
در دو دهه ی گذشته پژوهشگران وجود بیش از ۱۸۰۰ سیاره را که به گرد ستارگان دیگر می چرخیده اند تایید کرده اند. از این میان، حدود ۵۰۰ سامانه مانند سامانه ی خورشیدی خودمان دارای بیش از یک سیاره بوده اند.
![]() |
| کوچ مشتری به فضای درونی سامانه ی خورشیدی و کشش گرانشی آن، مدار این سیاره های نوپای درونی را به هم ریخت و به زنجیره ای از برخورد ها میان آن ها و خرد شدنشان انجامید. |
سامانه ی شگفت انگیز مااین یافته ها نشان می دادند که سامانه ی خورشیدی سامانه ای بسیار نامعمول و شگفت است. سامانه های دیگر معمولا دارای چند
اَبَرزمینند - سیاره های سنگی با بیشینه ی جرم ۱۰ برابر زمین- که در فاصله ای بسیار نزدیک تر از
سیاره ی تیربه خورشید، به گرد ستاره‌شان می چرخند. این ابرزمین ها معمولا نه تنها سنگی‌اند، بلکه سرشار از مواد
گریزا (فرّار) هستند که در اثر گرما به آسانی بخار می شوند.
نویسنده ی اصلی پژوهش،
کنستانتین باتیجنکه یک دانشمند سیاره ای در بنیاد فن آوری کالیفرنیا در پاسادناست به
اسپیس دات کامگفت: «این بدان معناست که بیشتر ابرزمین ها جو بسیار چگال و گسترده ای دارند، با فشاری صدها برابر، و چه بسا هزاران برابر فشار هوای زمین. هوای سیاره های خاکی سامانه ی ما در مقایسه با ابرزمین ها بیش از اندازه تنُک است.»
همچنین اگر در این سامانه ها سیاره های غولی همانند مشتری و کیوان هم باشد معمولا فاصله ی آن ها با ستاره بسیار کمتر از همتایانشان در سامانه ی ما است. بیشتر غول هایی که دانشمندان دیده اند سیاره هایی‌اند که به نام
مشتری های داغشناخته می شوند و مدارشان در فاصله ای تنها یک دهم تیر تا خورشید است.
یکی دیگر از نویسندگان این پژوهش به نام
گرگوری لافلینکه اخترشناسی در دانشگاه سانتاکروز کالیفرنیاست هم می گوید: «سامانه ی خورشیدی ما به گونه ی فزاینده ای شگفت انگیزتر به نظر می آید.»
اکنون باتیجن و لافلین دریافته اند که شاید دلیل این شگفت انگیز بودن سامانه ی خورشیدی، سرگردانی مشتری و دور و نزدیک شدن آن به خورشید در روزگاران دور بوده است.
مشتری سرگردان
پژوهشگران یک سناریوی پیشرو را برای پیدایش مشتری و کیوان شبیه سازی کردند. بر پایه ی این سناریو که با نام "گردش بزرگ" (
Grand Tack) شناخته می شود، مشتری پیش از کیوان شکل گرفت و تا زمان پدید آمدن کیوان، به سوی خورشید کوچید. شکل گیری کیوان باعث شد حرکت مشتری وارونه شده و از خورشید دور گردد تا به مداری که اکنون در آنست برسد. این دانشمندان در شبیه سازی خود برآورد کردند که اگر پیش از کوچیدن مشتری به سوی خورشید، چند سیاره ی سنگی در آنجا می بود چه چیزی می توانست رخ دهد.
در سامانه ی خورشیدی آغازین، خورشید با قرص چگالی از گاز و غبار در بر گرفته شده بود. این نشان می دهد که هر سیاره ای که می خواسته در بخش درونی سامانه پدید آید می توانسته تبدیل به یک ابرزمین شود، مانند بسیاری از فراسیاره هایی که اخترشناسان به گرد ستارگان دیگر یافته اند.
![]() |
| به گفته ی دانشمندان، شاید چیزی که باعث آرایش شگفت انگیز و نامعمول سیاره ها در سامانه ی خورشیدی شده، کوچ و جابجایی مشتری در پهنه ی سامانه ی خورشیدی جوان بوده است. این عکس مشتری در دسامبر سال ۲۰۰۰ توسط فضاپیمای کاسینی ناسا گرفته شد. |
ولی با کوچ مشتری به فضای درونی سامانه، کشش گرانشی‌اش مدار این سیاره های نوپای درونی را به هم ریخت و باعث رشته برخورد هایی میان آن ها و خرد شدنشان شد.
لافلین می گوید: «این همان چیزیست که ما در صورت نابود شدن ماهواره های
مدار نزدیک-زمیناز بابتش نگران می شویم: تکه های آن ها شروع به برخورد به ماهواره های دیگر خواهند کرد و زنجیره ای از برخوردها میان آن ها به راه خواهد افتاد. بررسی ما نشان می دهد که مشتری درست یک چنین آبشاری از برخوردها را در بخش درونی سامانه ی خورشیدی پدید آورده بوده.»
تکه هایی که از این برخوردها به جا ماندند سپس مارپیچ وار به سوی خورشید رفتند. بعدها نسل دوم سیاره های درونی از ته مانده ی مواد قرص شکل گرفتند. همین می تواند توضیحی باشد بر این که چرا سیاره های تیر،
ناهید، زمین و
بهرامنسبت به سیاره های دیگر جوان ترند، و نیز توضیح دهد که چرا این سیاره ها نسبت به سیاره های درونی دیده شده در سامانه های دیگر، هم کوچک ترند و هم جو بسیار تنُک تری دارند.
باتیجن می گوید: «از دستاوردهای این پژوهش می فهمیم که سیاره های سنگی سامانه ی خورشیدی پس از آن شکل گرفتند که کوچ آغازین مشتری باعث خالی شدن میدان و آماده شدن صحنه برای پیدایش اجرام کم-گاز شد.» وی می افزاید: «این واقعیت که همه ی این ویژگی های سامانه ی خورشیدی از یک فرآیند ریشه گرفته اند چیز هیجان انگیزیست- مانند آن که تکه های پراکنده ی یک پازل سرانجام به هم پیوسته و یک تصویر یکپارچه را پدید آورند.»
لافلین در بیانه ای می گوید: «این گونه نظریه ها که در آن ها، نخست این می شود و سپس آن می شود، تقریبا همیشه نادرستند، از همین رو من در آغاز دودل بودم. ولی شواهد بسیاری در دست داریم که از اندیشه ی کوچیدن مشتری رو به درون و سپس رو به بیرون پشتیبانی می کنند. پژوهش ما نگاهش به پیامدهای این سرگردانی هاست. "گردش بزرگ"مشتری شاید یک "یورش بزرگ"اساسی به درون سامانه ی خورشیدی جوان بوده.»
پیامدهایی برای زندگی روی زمین... و جاهای دیگر
سیاره های مشتری-مانند سیاره های رایجی نیستند. به گفته ی باتیجن: «تنها حدود ۱۰ درصد از ستارگان خورشیدسان میزبان این گونه سیاره ها هستند.» این نشان می دهد که «سامانه هایی مانند سامانه ی خود ما هم باید کمیاب باشند.» همچنین، تنها پیدایش کیوان بود که مشتری را از فضای درونی سامانه ی خورشیدی بیرون کشید و به تیر، ناهید، زمین و بهرام اجازه ی شکل گیری داد.
یک برداشت از این یافته ها آنست که زندگی از گونه ی زمینی شاید در کیهان کمیاب تر از چیزی باشد که تاکنون می پنداشتیم.
باتیجن می گوید: «با آن که سیاره های هم جرم زمین شاید واقعا در کهکشان فراوان باشند، ولی گویا سیاره های زمین-سان واقعی، با فشار هوا و دمای سطحیِ کم استثنا هستند. شاید بتوان ناهید را از آن گونه سیاره ها در نظر گرفت: [با آن که یک سیاره ی زمین-سان است] فشار
هوای آن۹۰ برابر فشار هوای زمین است و دمای سطحش به حدود ۴۵۰ درجه ی سانتیگراد می رسد.»
وی می افزاید: «ناهید حتی با یک جو کم جرم تر هم نمی تواند پذیرای زندگی از گونه ی آشنای زمینی باشد. [با دیدن ناهید] تنها می توان گونه های محیط خشنی را به ذهن آورد که در سیاره های فراخورشیدی معمولی یافت می شود. تنها چیزی که می شود گفت اینست که زندگی از گونه ی پدید آمده روی زمین، نمی تواند روی سیاره های دیگر پدید آید. ولی اگر کاوش سامانه ی خورشیدی و جستجوی فراسیاره ها تنها یک چیز هم به ما آموخته باشد اینست که هرگز نباید گوناگونی سامانه های سیاره ای را دست کم بگیریم. بنابراین زندگی فراخورشیدی -اگر وجود داشته باشد- از بنیان با تعریف رایج ما تفاوت خواهد داشت و در محیط ویژه ی خودش ریشه خواهد زد که همانند هیچ یک از محیط های آشنای ما نخواهد بود.»
باتیجن می گوید: «یکی دیگر از پیامدهای احتمالی این یافته ها اینست که سیاره های مشتری-سان و سیاره های ابرزمین می بایست تنها باشند، یعنی به عنوان یک روال، یک ستاره نباید میزبان هر دو دسته با هم باشد.» به گفته ی باتیجن،
رصدخانه ی فضایی کپلرناسا در ماموریت
"نور دوم" (k2)خود می تواند با کاوش آسمان ها این پیش بینی را بیازماید. ماهواره ی
پیمایش فراسیاره های گذرنده (تس، TESS)که طرحش در آینده اجرا خواهد شد نیز می تواند این موضوع را بیشتر بررسی کند.
پژوهش های دیگری در همین زمینه ها:
واژه نامه:
Jupiter - wrecking ball - solar system - planet - planetary system - Earth - super-Earth - rocky planet - star - Mercury - sun - volatile material - Konstantin Batygin - terrestrial planet - Saturn - hot Jupiter - Gregory Laughlin - Grand Tack - exoplanet - satellite - collisional cascade - inner solar system - Venus - Mars - migration - Grand Attack - sunlike star - galaxy - extrasolar planet - NASA - Kepler space observatory - Second Light - Transiting Exoplanet Survey Satellite - TESS - Proceedings of the National Academy of Sciences - Cassini spacecraft -
