* اخترشناسان برای نخستین بار سیاره های نوزاد و در حال رشدی را پیرامون یک ستاره ی دوردست دیده اند. مشاهده ی روند رشد و تبدیل شدن آن ها به مشتری هاییخوش بنیه، شناخت بهتری از فرآیند پیدایش سامانه های سیاره ای به ما می دهد.
ما تاکنون حدود ۲۰۰۰ سیاره ی فراخورشیدی یافته ایم، ولی فرایند سیاره زایی یا پیدایش سیاره ها تنها به طور نامستقیم و با بررسی شکاف هایی در قرص های بزرگ گاز و غبار پیرامون ستاره ها دیده شده. اکنون استفانی سالوماز دانشگاه آریزونا، توسانبه همراه همکارانش نشانه های مستقیمی از سه پیش-سیاره یجوان را دیده که دارند رشد کرده و بر جرم خود می افزایند.
گردآوری غبار
این دانشمندان با کمک سامانه ی اپتیک سازگارماژلاندر آتاکامای شیلی و تلسکوپ دوچشمی بزرگ (ال‌بی‌تی)آریزونا، ستاره ای به نام LkCa 15 در فاصله ی ۴۵۰ سال نوری زمین و در ابر مولکولی گاورا بررسی کردند. این ستاره ی خورشیدسان تنها ۲ میلیون سال از زندگیش می گذرد که در استاندارد کیهانی، به اندازه ی یک چشم بر هم زدن است.
 |
| نماهایی که با بهره از سامانه ی اپتیک سازگار تلسکوپ ماژلان گرفته شده اند (همان بخش های رنگی تصویر)، چند چشمه ی نور را در ناحیه ی جاروب شده ی قرص گاز و غبار پیرامون ستاره ی LkCa 15 نشان می دهند (بخش سیاه و سفید تصویر) |
اکنون سالوم و همکارانش با دنبال کردن مدار این سیاره ها در مدت ۵ سال، وجود آن ها را تایید کردند و دریافتند که هر سه تای آن ها جرمی نزدیک به جرم سیاره ی مشتری دارند. همچنین این دانشمندان سیگنال هایی را دریافت کردند که تنها می تواند از سیاره ای که دارد فعالانه رشد می کند بیاید.
آنان شناسه های پرتوهایی که از این سیاره ها گسیلیده می شود را در دو طول موجفروسرخو یک طول موج ویژه ی نور دیدنی (مریی) بررسی کردند. این طول موج ویژه که به نام طیف هیدروژن-آلفا (H-alpha) شناخته می شود، از گاز برافروخته ی هیدروژنمی تابد و در این گونه موارد، نشانگر مواد فراداغی است که به سوی سیاره های نوزاد کشیده می شوند.
درونی ترین سیاره به نام LkCa 15 bکه حدود ۱۶ یکای اخترشناسی (AU) از ستاره فاصله داشت، در همه ی طول موج ها خود را نشان داد، و سیگنال هیدروژن آلفا نشانگر این بود که گازهایی به داغیِ حدود ۱۰ هزار درجه ی سانتیگراد دارد به سوی سیاره فروکشیده شده و بر جرم آن می افزایند. سیاره ی c تنها در طیف فروسرخ دیده می شد که نشان می داد در حال مکیدن گاز کمتری است، و سیاره ی سوم (d) هم پرتوی کم سویی در یکی از طول موج های فروسرخ می گسیلید و از همین رو هیچ نتیجه ی استواری نمی شد درباره اش گرفت.
با این حال، حتی دیدن یک نمونه از سیاره های برافزاینده (در حال رشد) می تواند چیزهای بسیاری را ثابت کند. سالوم می گوید: «اکنون سامانه ای را یافته ایم که می توانیم برای بررسی جزییات فرآیند سیاره زایی، تا ژرفای دل آن را هم مشاهده کنیم. یک پرسش هیجان انگیز اینست که آیا برافزایشجرم روی سیاره ها روندی پیوسته است یا تغییرپذیر. این چیزیست که رصدها و مشاهدات آینده برای یافتن پاسخش به ما کمک خواهد کرد.»
با این حال، حتی دیدن یک نمونه از سیاره های برافزاینده (در حال رشد) می تواند چیزهای بسیاری را ثابت کند. سالوم می گوید: «اکنون سامانه ای را یافته ایم که می توانیم برای بررسی جزییات فرآیند سیاره زایی، تا ژرفای دل آن را هم مشاهده کنیم. یک پرسش هیجان انگیز اینست که آیا برافزایشجرم روی سیاره ها روندی پیوسته است یا تغییرپذیر. این چیزیست که رصدها و مشاهدات آینده برای یافتن پاسخش به ما کمک خواهد کرد.»
 |
| برداشت هنری (نقاشی) از سیاره هایی که دارند در یک قرص پیراستاره ای، مانند همان چیزی که ستاره ی LkCa 15 را در بر گرفته، رشد می کنند. سیاره ها در شکاف این قرص، گاز و غبار را به سوی خود کشیده و بر جرم خود می افزایند. اندازه ی بزرگ تر |
ژائوهوان ژواز دانشگاه پرینستوندر گفتگو با نشریه ی نیچر گفت: «یافته ی این پژوهشگران محدودیت های سختی را بر نظریه های سیاره زایی اعمال می کند.» وی که در این پژوهش شرکت نداشت در ادامه افزود: «برای نمونه، اکنون این نظریه ها دیگر ناچارند توضیح دهند که چگونه یک سیاره ی بزرگ می تواند در مدت ۲ میلیون سال در فاصله ی ۱۶-۱۵ یکای اخترشناسی از ستاره اش ساخته شود، و با این حال باز هم به رشد خود ادامه دهد.»
به نوشته ی ژو، روش کار سالوم و همکارانش می تواند به یافتن سیاره های نوپای بسیاری بیانجامد و به اخترشناسان امکان دهد آگاهی های بیشتری درباره ی پراکندگی دنیاهای جوان پیدا کنند: «چنین شناختی از جمعیت های سیاره ای جوان راهگشای حل مساله ی چند دهه ایِ سیاره‌زایی خواهد بود، و نشان خواهد داد که سامانه های سیاره ای جوان چگونه می توانند میلیاردها سال پس از پیدایش، به سامانه های پیرتری مانند خانواده ی خورشیدی ما تبدیل شوند.»
به نوشته ی ژو، روش کار سالوم و همکارانش می تواند به یافتن سیاره های نوپای بسیاری بیانجامد و به اخترشناسان امکان دهد آگاهی های بیشتری درباره ی پراکندگی دنیاهای جوان پیدا کنند: «چنین شناختی از جمعیت های سیاره ای جوان راهگشای حل مساله ی چند دهه ایِ سیاره‌زایی خواهد بود، و نشان خواهد داد که سامانه های سیاره ای جوان چگونه می توانند میلیاردها سال پس از پیدایش، به سامانه های پیرتری مانند خانواده ی خورشیدی ما تبدیل شوند.»
جزییات این پژوهش در شماره ی ۱۹ نوامبر نشریه ی نیچر منتشر شدهاست.
در همین زمینه: * کشف مشتری جوانی که می تواند به دانشمندان در یافتن رازهای سیاره-زایی کمک کند
در همین زمینه: * کشف مشتری جوانی که می تواند به دانشمندان در یافتن رازهای سیاره-زایی کمک کند
واژه نامه:
planet - star - Jupiter - planetary system - exoplanet - planetary formation - Stephanie Sallum - protoplanet - Magellan Adaptive Optics System - Large Binocular Telescope - LkCa 15 - planet - infrared - wavelength - H-alpha - hydrogen - LkCa 15 b - accretion - Zhaohuan Zhu
منبع: newscientistو Space.com
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان