کشف منظومه ستاره‌ای با شش سیاره در رزونانس مداری کامل از ۴ میلیارد سال پیش

کشف منظومه ستاره‌ای با شش سیاره در رزونانس مداری کامل از ۴ می‌لیارد سال پیش

اخترشناسان شش سیاره را در یک منظومه ستاره‌ای کشف کرده‌اند که به طور کامل در حالت رزونانس مداری به دور ستاره‌ی والد خود می‌چرخند. این هماهنگی بی‌نقص از حدود ۴ می‌لیارد سال پیش تا به امروز پابرجا مانده است. منظومه مورد نظر در فاصله‌ی ۱۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد و نتایج پژوهش در مورد آن به تازگی در نشریه معتبر نیچر منتشر شده است.

رافائل لوک، اخترشناس دانشگاه شیکاگو و نویسنده اصلی مطالعه، به نیویورک تایمز گفته است این کشف همانند نگاه کردن به یک فسیل است. مدار‌های امروزی سیاره‌ها دقیقا همان شکلی است که یک می‌لیارد سال پیش داشته‌اند. او معتقد است که این منظومه می‌تواند به دانشمندان فرصتی بی‌نظیر بدهد تا تکامل جهان‌ها را از لحظه شکل‌گیری ردیابی کنند و درک بهتری از نحوه رسیدن منظومه شمسی به حالت فعلی پیدا کنند.

پژوهشگران فکر می‌کنند که در آغاز تشکیل منظومه‌ها، سیاره‌ها به طور طبیعی در رزونانس مداری به سر می‌برند. به این معنی که دوره‌ی مداری یک سیاره می‌تواند دقیقا دو برابر یا سه برابر دوره‌ی سیاره‌ی دیگر باشد. با این حال، حفظ این نظم در کهکشان بسیار نادر است و تنها حدود یک درصد از منظومه‌های سیاره‌ای تا به امروز توانسته‌اند این هماهنگی را نگه دارند.

در اکثر موارد، رویداد‌هایی چون برخورد نزدیک با ستاره‌ی دیگر، شکل‌گیری سیاره‌ی پرجرم نظیر مشتری، یا تصادفات ویرانگر بین سیاره‌ها، تعادل گرانشی را برهم می‌زنند و مدار‌ها را بی‌نظم می‌کنند. دکتر لوک تأکید می‌کند که وقتی چنین اتفاقی رخ دهد، توصیف ریاضیاتی مدار‌ها و فهم تاریخچه تکامل سیاره‌ها غیر‌ممکن می‌شود. یافتن حتی یک جفت سیاره در رزونانس شانس بزرگی است، اما در این منظومه به طور شگفت‌انگیز پنج جفت سیاره (شش سیاره در کل) در رزونانس با یکدیگر قرار دارند. دکتر لوک این کشف را یک درصد از یک درصد توصیف می‌کند.

برای بررسی این منظومه، محققان از داده‌های ۱۲ تلسکوپ، از جمله ماهواره‌ی نقشه‌بردار فرا‌خورشیدی گذران ناسا (TESS) و ماهواره‌ی اروپایی توصیف‌گر سیاره‌های فرا‌خورشیدی (CHEOPS) بهره بردند. TESS برای اولین بار در سال ۲۰۲۰ سیاره‌ها را در حین گذر از روی ستاره والد رصد کرد و مشاهدات پیوسته با CHEOPS به تعیین روابط دقیق بین مدار‌ها کمک کرد.

داخلی‌ترین سیاره هر ۹٫۱ روز یک دور کامل می‌چرخد. این سیاره در زمانی که سیاره‌ی دوم دقیقا دو دور می‌چرخد (۲۷٫۲ روز)، سه دور را تمام می‌کند. همین نسبت ۳ به ۲ بین سیاره‌ی دوم و سوم، و همچنین بین سیاره‌ی سوم و چهارم برقرار است. جفت آخر نیز با نسبت متفاوتی یعنی ۴ به ۳ (چهار دور سیاره‌ی پنجم برابر با سه دور سیاره‌ی ششم) در حال چرخش هستند.

هرچند رزونانس مداری پدیده‌ی نادری است، اما خود سیاره‌ها همه بزرگ‌تر از زمین و کوچک‌تر از نپتونند، یعنی از رایج‌ترین نوع جهان‌ها در کهکشان. از آنجا که ستاره‌ی والد به اندازه‌ی کافی درخشان است که با تلسکوپ‌های زمینی رصد شود، نظارت مداوم بر این منظومه در آینده امکان‌پذیر خواهد بود.

با جمع‌آوری داده‌های بیش‌تر، اخترشناسان می‌توانند جرم و اندازه سیاره‌ها را دقیق‌تر تعیین کنند و حتی به بررسی ترکیبات داخلی و جو آن‌ها بپردازند. این اطلاعات می‌تواند درک ما را از شرایط سیاره‌های سیالا قابل سکونت گسترش دهد و همچنین از راز‌های ساختار منظومه شمسی خودمان پرده بردارد و به شناسایی عوامل از دست رفتن هماهنگی بین سیاره‌ها کمک کند.