کشف یک منظومه ستاره ای با سیارات در مدار عمودی – زومیت

سیستم های ستاره ای در اشکال و اندازه های مختلفی وجود دارند. برخی سیاره های زیادی دارند، برخی سیاره های بزرگ دارند و برخی اصلا سیاره ای ندارند. اما یک سیستم غیرمعمول در فاصله 150 سال نوری دانشمندان را متحیر کرده است.

در سال 2016، ستاره شناسان دو سیاره را در اطراف ستاره HD 3167 شناسایی کردند. به نظر می رسد که هر دو سیاره در محدوده ابر زمین (با ابعادی بین زمین و نپتون) و هر 30 روز یک بار می چرخند. سومین سیاره این منظومه در سال 2017 شناسایی شد که مداری هشت روزه داشت و بین دو سیاره قبلی قرار داشت.

آنچه در این منظومه غیرعادی به نظر می رسد، انحراف مداری دو سیاره بیرونی HD 3167c و HD 3167d است. در منظومه شمسی، تمام سیارات در یک صفحه مشابه به دور خورشید می چرخند، اما این دو سیاره دارای مدارهای قطبی هستند. به عبارت دیگر، برخلاف زمین و سایر سیارات منظومه شمسی که به موازات خط استوای خورشید می چرخند، از بالا و پایین قطب های ستاره خود عبور می کنند.

دانشمندان به تازگی دریافته اند که این سیستم عجیب تر از آن چیزی است که قبلا تصور می شد. محققان برای اولین بار ویژگی های مداری درونی ترین سیاره (HD 3167b) را اندازه گیری کردند و دریافتند که مدار این سیاره با مدار دو سیاره دیگر همخوانی ندارد. مانند سیارات منظومه شمسی، به دور صفحه استوایی ستاره مادرش عمود بر مدار دو سیاره دیگر می چرخد. این اولین سیستم ستاره ای است که چنین ویژگی هایی دارد.

طرح مدارهای سیارات سیستم HD 3167؛ نمای عمودی مدارهای سیاره c و d (سمت چپ)، نمای عمودی مدارهای سیاره b (وسط)، نشان دادن زوایای این دو صفحه مداری نسبت به یکدیگر (راست)

وینسنت بوریا از دانشگاه ژنو در سوئیس رهبری این کشف را برعهده داشت که ماه گذشته در مجله Astronomy & Astrophysics منتشر شد. او می گوید: «این یک شگفتی واقعی بود. این کاملاً با منظومه شمسی ما متفاوت است.

اگرچه به نظر می رسد که هیچ یک از این سیارات مسکونی نیستند، اما اگر روی یکی از آنها بایستید، منظره ای جذاب از منظومه خواهید داشت. دکتر بوری می گوید: «اگر شما یک تلسکوپ داشتید و مسیر سیارات دیگر این منظومه را دنبال می کردید، آنها به صورت عمودی در آسمان بالا و پایین می رفتند.

سیارات خارج از منظومه شمسی با مدارهای قطبی قبلاً مشاهده شده بود، اما تجمع سیارات با مدارهای قطبی و استوایی در یک منظومه غیرعادی است. آخرین کشف با استفاده از ابزاری به نام اسپرسو بر اساس “تلسکوپ بسیار بزرگ” (VLT) در شیلی انجام شد. دانشمندان با استفاده از اندازه‌گیری‌های بسیار دقیق ستاره مادر، توانستند سیاره درونی در مقابل ستاره‌اش را به روشی «انتقالی» ردیابی کنند و زاویه انحراف آن را محاسبه کنند.

نابرابری در این سیستم ممکن است نتیجه وجود یک شیء جفت نشده در نواحی بیرونی آن باشد. دکتر شوتا دیل از دانشگاه اکستر انگلستان این منظومه را بررسی کرده و می گوید سیاره ای به اندازه مشتری هر 80 روز یک بار به دور یک ستاره می چرخد. تأثیر گرانشی این جسم می توانست دو سیاره بیرونی را به مدارهای غیرعادی خود سوق دهد، در حالی که سیاره درونی تحت تأثیر ستاره مرکزی در مدار خود باقی ماند.

دکتر دیل گفت: سیاره ای به اندازه مشتری به اندازه کافی بزرگ است که بتواند مدار این دو سیاره را کج کند.

اگرچه سیاره غول پیکر منظومه شمسی ما مشتری است، اما فاصله زیاد مدار این سیارات از یکدیگر مانع از وقوع سرنوشت مشابه برای زمین و سایر سیارات شده است. در مقابل، تمام سیاراتی که به دور HD 3167 می چرخند را می توان در مدار عطارد قرار داد. بنابراین فاصله کم آنها از یکدیگر باعث افزایش اثر گرانشی آنها بر روی یکدیگر می شود.

مشاهدات بعدی ممکن است سیستم های مشابه بیشتری را نشان دهد. انتظار می رود تلسکوپ فضایی گایا آژانس فضایی اروپا که از میلیاردها ستاره در کهکشان راه شیری نقشه برداری می کند، به زودی داده هایی را از هزاران سیاره غول پیکر در سایر منظومه های ستاره ای، از جمله داده های مربوط به انحراف مداری سیارات در حال عبور، آشکار کند. دکتر بوری و تیمش امیدوارند از اسپرسو برای انجام مشاهدات مشابه از سایر سیستم ها استفاده کنند.

پیکربندی عجیب HD 3167 بار دیگر به ما یادآوری کرد که ستاره ها و سیارات دیگر چقدر می توانند عجیب باشند. دکتر دکتر گفت: «این یافته‌ها بار دیگر آنچه را که ما فکر می‌کنیم درباره شکل‌گیری منظومه‌های سیاره‌ای می‌دانیم به چالش می‌کشند. بد بگو سیارات ممکن است بسیار متفاوت تکامل یافته باشند.