کشف سیاره فراخورشیدی غول پیکر به دور یک کوتوله سرخ کوچک - وبلاگ دبیر فیزیک

به گزارش وبلاگ دبیر فیزیک، تنوع در دنیای منظومه های فراخورشیدی بسیار زیاد است. سیارات کوچک و بزرگی که به دور انواع مختلفی از ستاره ها می گردند و منظومه هایی که با سامانه خورشیدی ما بسیار متفاوت هستند و سوالات فراوانی را پیش روی اخترشناسان می گذارند. به تازگی نیز اخترشناسان پیروز به کشف یک سیاره فراخورشیدی غول پیکر شده اند که به دور یک ستاره کوتوله سرخ کوچک می گردد.

کشف این سیاره بزرگ به دور یک ستاره کوچک ممکن است دانشمندان را مجبور به تغییراتی در نظریه های مربوط به شکل گیری سیارات کند.

بیشتر ستاره های کهکشان راه شیری را کوتوله های سرخ تشکیل می دهند. ستاره هایی کوچک و سرد که معمولا جرم شان در حدود یک پنجم جرم خورشید است. با وجود تعداد زیاد کوتوله های سرخ در کهکشان راه شیری تا کنون تنها حدود ده درصد سیارات فراخورشیدی شناخته شده به دور این دسته از ستاره ها کشف شده اند. البته روند آشکارسازی سیارات فراخورشیدی به دور کوتوله های سرخ رو به افزایش است و در سال های اخیر سیارات فراخورشیدی جذابی به دور این دسته از ستاره ها کشف شده است.

سیاره فراخورشیدی که به تازگی توجه دانشمندان را به خود جلب کرده به دور ستاره ای با نام GJ 3512 می شود. ستاره ای نسبتا نزدیک که حدود 31 سال نوری از زمین فاصله دارد. جرم این ستاره تنها حدود یک هشتم جرم خورشید و قطر آن نزدیک به یک هفتم خورشید است.

سیاره فراخورشیدی این سامانه نیز GJ 3512b نام دارد. جرم این سیاره تقریبا نصف سیاره مشتری است و فاصله آن از ستاره مادر حدود یک سوم فاصله زمین از خورشید است.

کشف این سیاره فراخورشیدی غول پیکر به دور یک کوتوله سرخ دور از انتظار دانشمندان بود. پیش از این بیشتر سیارات فراخورشیدی کشف شده به دور کوتوله های سرخ اندازه کوچکی داشتند. مسئله ای که با مدل های فعلی اخترشناسان درباره چگونگی شکل گیری سیارات فراخورشیدی نیز سازگار بود. اکنون اما اخترشناسان با موردی عجیب روبرو شده اند.

نظریه اصلی درباره شکل گیری سیارات به خوبی در مورد شکل گیری سیارات مشتری و زحل و بسیاری از دیگر غول های گازی صادق است. این نظریه بیان گر این است که سیارات غول پیکر در دو مرحله شکل می گیرند. در مرحله اول هسته هایی از سنگ و یخ با جرم 10 تا 15 برابر جرم زمین در قرص پیش سیاره ای متشکل از گاز و غباری که به دور ستاره جوان واقع شده است شکل می گیرند. پس از آن و با رسیدن جرم هسته به حد مورد نظر هسته به سرعت مقدار زیادی هیدروژن و هلیوم را به خود جذب می کند.

با این حال ستاره های کم جرمی مانند کوتوله های سرخ قرص پیش سیاره ای کم جرمی دارند. بنابراین قاعدتا ماده کمتری برای تشکیل غول های گازی در این سامانه ها وجود دارد.

اما مدل دیگری نیز درباره تشکیل این سیارات ارائه شده است. بر أساس این مدل ناپایداری در قرص های پیش سیاره ای می تواند باعث ایجاد توده هایی از گاز و غبار شود که به طور مستقیم به یک دیگر برخورد می کنند و اجرام بزرگ تری را شکل می دهند. بر اساس این نظریه سیارات بزرگ برای تشکیل نیاز به هسته اولیه جامد ندارند.

و این اولین باری است که سیاره ای که شکل گیری آن با مدل اول سازگار نیست به دقت بررسی می شود. بنابراین می توان نتیجه گرفت که مدل دوم، یعنی مدل ناپایداری، می تواند در شکل گیری سیارات غول پیکر نقش ایفا کند.

اخترشناسان به بررسی سامانه فراخورشیدی GJ 3512 ادامه خواهند داد. احتمال وجود یک سیاره فراخورشیدی دیگر نیز در این منظومه وجود دارد که برای تایید کشف آن به رصدهای بیشتری نیاز است.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از سامانه فراخوشیدی GJ 3512.

Credit: CARMENES/RenderArea/J. Bollaín/C. Gallego