آیا منظومه خورشیدی یک عضو جدید دارد؟ یک سیاره کوتوله دیگر شناسایی شد
درک ما از منظومه شمسی هنوز در حال تحول است.
این تصویر پنج سیاره کوتوله‌ای را نشان می‌دهد که توسط اتحادیه بین‌المللی نجوم (IAU) به رسمیت شناخته شده‌اند. سیاره 2017 OF201 ممکن است ششمین آن‌ها باشد.
منبع تصویر: سیارات کوتوله از ناسا/JPL-Caltech؛ تصویر 2017 OF201 از: سیهائو چنگ و همکاران.
با پیشرفت تلسکوپ‌ها، نواحی دورتری از منظومه شمسی وارد میدان دید ما شده‌اند. همین پیشرفت‌ها باعث شد پلوتو از جایگاه سیاره بودن کنار گذاشته شود. اکنون پژوهش‌های جدید حاکی از آن است که ممکن است یک سیاره کوتوله دیگر در لبه منظومه شمسی وجود داشته باشد؛ کشفی که فرضیه‌ی سیاره X را تقویت می‌کند.
تلاش دانشمندان برای درک مناطق دوردست منظومه شمسی منجر به کشف اجرامی مانند Far Out در سال ۱۳۹۶ شد؛ جسمی فراتر از نپتون (TNO) که یکی از هزاران جرم بی‌نام و نشان در آن منطقه است. این اجرام باقی‌مانده‌هایی اولیه از شکل‌گیری منظومه شمسی‌اند که به دلیل فاصله زیادشان، تأثیر چندانی از خورشید نمی‌پذیرند. اهمیت آن‌ها در این است که می‌توانند اطلاعات ارزشمندی درباره‌ی چگونگی مهاجرت سیارات بزرگ منظومه شمسی در گذشته‌های دور ارائه دهند.
اخیراً پژوهشگران نوعی نادرتر از این اجرام موسوم به ETNO (اجرام فراتر از نپتون با مدارهای بسیار دور) را شناسایی کرده‌اند. این اجرام حتی از TNOها نیز دورترند. در حالی که TNOها در فاصله‌ای بیش از ۳۰.۱ واحد نجومی از خورشید به دور آن می‌چرخند، ETNOها نقطه حضیض مداری بالاتر از ۷۰ واحد نجومی دارند. جرم تازه کشف‌شده که نام موقت آن ۲۰۱۷ OF201 است، یکی از همین ETNOهاست.
نتایج این کشف در پژوهشی با عنوان: «کشف یک نامزد سیاره کوتوله با مداری بسیار گسترده: ۲۰۱۷ OF201» منتشر شده و نویسنده اصلی آن، سیهائو چنگ، اخترفیزیکدان مؤسسه پریمیتر و مؤسسه مطالعات پیشرفته است.
۲۰۱۷ OF201 از دو جنبه مهم است: یکی اندازه بزرگ آن و دیگری مدار بسیار گسترده‌اش.
«این جرم احتمالاً با یک سیاره غول‌پیکر برخورد نزدیک داشته که باعث شده به مداری وسیع رانده شود.» — سیهائو چنگ
نویسندگان می‌نویسند:
«ما کشف یک نامزد سیاره کوتوله را گزارش می‌کنیم که اکنون در فاصله ۹۰.۵ واحد نجومی قرار دارد. مدار آن بسیار گسترده است و تا ناحیه داخلی ابر اورت گسترش یافته و با نیم‌محور اصلی برابر با ۸۳۸ واحد نجومی و حضیض مداری ۴۴.۹ واحد نجومی از روی ۱۹ مشاهده در هفت سال دقیقاً تعیین شده است.»
این تصویر موقعیت‌های کنونی نپتون، پلوتو و ۲۰۱۷ OF201 را نشان می‌دهد. منبع تصویر: جیاشوان لی و سیهائو چنگ.
با قطر حدود ۷۰۰ کیلومتر، این جرم به عنوان سیاره کوتوله شناخته می‌شود و دومین جرم بزرگ در جمعیت شناخته‌شده ETNOهاست. (برای مقایسه، قطر پلوتو حدود ۲۳۷۷ کیلومتر است.) وجود آن نشان می‌دهد که فضای پس از نپتون در کمربند کویپر، برخلاف تصور پیشین، کاملاً خالی نیست. نویسندگان می‌نویسند:
«بیضوی بودن زیاد مدار این جرم نشان می‌دهد که ممکن است عضوی از جمعیتی گسترده‌تر و ناشناخته از اجرام مشابه باشد که جرم کلی آن حدود ۱٪ جرم زمین است.»
سیهائو چنگ در بیانیه‌ای مطبوعاتی می‌گوید:
«فاصله اوج مدار این جرم بیش از ۱۶۰۰ برابر فاصله زمین تا خورشید است. در حالی که نقطه حضیض آن ۴۴.۵ برابر این فاصله است که با مدار پلوتو مشابهت دارد.»
مدار این جرم با سایر ETNOها تفاوت دارد و با خوشه‌بندی زاویه حضیض مداری که در برخی پژوهش‌ها به عنوان شاهدی بر وجود سیاره نهم (سیاره X) مطرح شده، همخوانی ندارد. نویسندگان می‌نویسند:
«مدار ۲۰۱۷ OF201 کاملاً خارج از الگوی خوشه‌بندی طول جغرافیایی حضیض مدارهای دیگر ETNOها قرار دارد، که پیش‌تر به عنوان شواهد دینامیکی برای وجود یک سیاره دور و کشف‌نشده پیشنهاد شده بود.»
در سال ۱۴۰۴، پژوهشگران محتمل‌ترین مدار برای سیاره X را با استفاده از الگوی خوشه‌ای ETNOهای دیگر محاسبه کردند. اما ۲۰۱۷ OF201 با این الگو مطابقت ندارد. هم‌نویسنده مقاله، جیاشوآن لی می‌گوید:
«بسیاری از ETNOهای دیگر مدارهایی دارند که به نظر می‌رسد در جهات خاصی خوشه‌بندی دارند، اما ۲۰۱۷ OF201 از این الگو پیروی نمی‌کند.»
نویسندگان توضیح می‌دهند:
«این یافته‌ها نشان می‌دهند که وجود ۲۰۱۷ OF201 ممکن است با نسخه خاصی از فرضیه سیاره X همخوان نباشد.»
این تصویر، مدارهای اجرام فرا نپتونی (TNO) با مدارهای بسیار گسترده را نشان می‌دهد. جالب این است که جرم فرا نپتونی جدید دارای مداری متفاوت و منحصربه‌فرد است که آن را از بقیه جدا می‌کند. مدار محتمل‌ترین موقعیت سیاره ایکس، طبق تحقیقات سال ۱۴۰۴، با رنگ سیاه نمایش داده شده است. منبع تصویر: چنگ و همکاران، ۲۰۲۵.
این جرم که در فاصله‌ای بسیار دور از خورشید قرار دارد، برای تکمیل یک مدار کامل به حدود ۲۵٬۰۰۰ سال نیاز دارد. زمانی که آخرین‌بار در موقعیت فعلی‌اش بود، انسان‌ها هنوز شکارچی و گردآورنده بودند و ابزارهای سنگی را در دوران پارینه‌سنگی پسین توسعه می‌دادند.
نویسندگان معتقدند که مدار آن بازتابی از تعاملات گرانشی در گذشته است. یانگ می‌گوید:
«احتمالاً این جرم برخوردهای نزدیکی با یک سیاره بزرگ داشته و در نتیجه به مدار فعلی‌اش پرتاب شده است.»
چنگ اضافه می‌کند:
«ممکن است بیش از یک مرحله در مهاجرت آن وجود داشته باشد. این جرم ممکن است ابتدا به ابر اورت — دورترین ناحیه منظومه شمسی که محل سکونت بسیاری از دنباله‌دارهاست — رانده شده و سپس بازگشته باشد.»
دلایل خوبی وجود دارد که باور کنیم اجرام سخت‌یاب دیگری نیز در بخش بیرونی منظومه شمسی وجود دارند که ویژگی‌های سیاره کوتوله را دارند. کشف همین یکی هم به‌نوعی خوش‌شانسی نیاز داشته، چرا که معمولاً آن‌قدر دور است که قابل شناسایی نیست.
چنگ می‌گوید:
«۲۰۱۷ OF201 فقط ۱٪ از مدار خود را در فاصله‌ای می‌گذراند که از زمین قابل رؤیت باشد. وجود همین یک جرم نشان می‌دهد که احتمالاً صدها جرم دیگر با مدار و اندازه‌ای مشابه وجود دارند که فعلاً در شناسایی آن‌ها ناتوان هستیم. با وجود پیشرفت‌های تلسکوپی که به ما امکان کاوش در اعماق کیهان را داده، هنوز درباره منظومه شمسی خودمان چیزهای زیادی برای کشف باقی مانده است.»
نویسندگان می‌نویسند:
«کشف ۲۰۱۷ OF201 نشان می‌دهد جمعیتی از اجرام مشابه در پس آن وجود دارد؛ چرا که احتمال دیده شدن آن تنها ۰.۵٪ بوده است. با توجه به اندازه بزرگ آن، برآورد می‌شود که جرم کل این جمعیت حدود ۱٪ جرم زمین باشد، که مقدار قابل توجهی است.»
هرچند وجود این جرم فرضیه سیاره X یا نهم را به‌طور کامل رد نمی‌کند، اما چالشی جدی برای آن به حساب می‌آید. با این حال، اگر چنین سیاره‌ای وجود داشته باشد، ممکن است آینده‌ای تاریک در انتظار ۲۰۱۷ OF201 باشد:
«شبیه‌سازی‌های عددی ما نشان می‌دهند که وجود سیاره X یا نهم که خوشه‌بندی مدارها را ایجاد می‌کند، می‌تواند باعث پرتاب شدن ۲۰۱۷ OF201 به بیرون از منظومه شمسی در زمانی کوتاه — در حدود ۰.۱ میلیارد سال — شود.»
در این صورت، این سیاره کوتوله کوچک به جمع سیارات آواره‌ای خواهد پیوست که در اعماق کهکشان راه شیری سرگردان‌اند.
دانشجوی دکتری ژئوفیزیک گرایش لرزه شناسی هستم. ژئوفیزیک به بررسی ابعاد زمین و اتفاقاتی مانند زلزله و لرزه هایی که توسط فعالیت انسان به‌وجود می‌آید، می پردازد. فعالیت در حوزه زمین و فضا از علاقه مندی ام است.
