اخیراً یک سیستم سیارهای نادر با چینش «درون به بیرون» در اطراف یک ستاره کوتوله قرمز کمنور کشف شده است، که در آن یک سیاره سنگی شناختهشده در لبهی خارجی و دورتر از ستاره قرار دارد، نه در نزدیکی آن. این سیستم غیرمعمول که با استفاده از تلسکوپ آژانس فضایی اروپا (ESA) شناسایی شد، با چینش معمول سیارات در منظومه شمسی و بیشتر سیستمهای شناختهشده سیارهای دیگر تفاوت دارد. در اغلب سیستمها، سیارات سنگی معمولاً نزدیک به ستاره شکل میگیرند و سیارات گازی در فاصلههای دورتر از ستاره قرار میگیرند. اما در این سیستم تازه مطالعه شده که در اطراف ستاره LHS ۱۹۰۳ قرار دارد، یک سیاره سنگی در فاصلهای دورتر از سیارات گازی قرار گرفته است، و این موضوع دانشمندان را وادار کرده تا روشهای شکلگیری و تکامل سیارات را دوباره بررسی کنند.
کشف توسط دانشگاه وارویک و مأموریت CHEOPS آژانس فضایی اروپا
بر اساس گزارشی که در نشریه Science منتشر شد، این کشف توسط محققانی از دانشگاه وارویک انجام شده است و دادههای آن از مأموریت CHEOPS آژانس فضایی اروپا به دست آمده است. سیستم مورد بررسی شامل چهار سیاره است: یک سیاره سنگی درونی، دو سیاره گازی و یک سیاره سنگی غیرمنتظره در بیرونیترین بخش سیستم، که با مدلهای معمول شکلگیری سیارات همخوانی ندارد.
محققان توضیح دادهاند که معمولاً سیارات از دیسکهای گازی و گرد و غبار پیرامون ستاره شکل میگیرند. در این مدل، سیارات نزدیک به ستاره بخش عمدهای از گاز موجود در دیسک را از دست میدهند و به سیارات سنگی تبدیل میشوند، در حالی که سیارات دورتر، گاز خود را حفظ میکنند و به غولهای گازی تبدیل میشوند. اما این سیاره سنگی دوردست، احتمالاً بدون گاز شکل گرفته است، که با مدلهای سنتی ناسازگار است و نشان میدهد که فرآیند شکلگیری سیارات میتواند متنوعتر و پیچیدهتر باشد.
رد فرضیههای تبادل یا برخوردهای شدید
محققان همچنین احتمال سناریوهایی مانند جابجایی سیارات یا برخوردهای شدید و مخرب را بررسی و رد کردند. این یعنی جایگذاری غیرمعمول سیاره سنگی در لبهی بیرونی سیستم، به دلیل برخورد یا حرکت تصادفی سیارات نیست.
به جای آن، شواهد نشان میدهد که سیارات ممکن است به صورت یک فرآیند شکلگیری درون به بیرون ساخته شده باشند. در این روش، سیاره نزدیک به ستاره ابتدا شکل میگیرد و سپس سیارات بعدی در محیطی با گاز کمتر، در فاصلههای دورتر شکل میگیرند. به عبارت دیگر، محیط دیسک گازی به تدریج تکامل مییابد و سیارات جدید در بخشهای بیرونی شکل میگیرند، در حالی که مواد گازی کمتری برای آنها باقی مانده است. این فرآیند میتواند توضیح دهد که چرا یک سیاره سنگی در فاصلهای دورتر از سیارات گازی مشاهده شده است، چیزی که در مدلهای سنتی انتظار نمیرود.
اهمیت علمی این کشف
این کشف اهمیت زیادی دارد زیرا نشان میدهد که تنوع ساختاری سیستمهای سیارهای ممکن است بسیار بیشتر از آن چیزی باشد که تاکنون تصور میشد. فرآیند درون به بیرون میتواند راهی برای توضیح وجود سیارات سنگی در فاصلههای دور باشد و نشان میدهد که سیارات سنگی و گازی ممکن است نه تنها بر اساس فاصله از ستاره، بلکه بر اساس زمان شکلگیری و تکامل محیط دیسک گازی، موقعیتیابی شوند.
علاوه بر این، مطالعه این سیستم به دانشمندان کمک میکند تا مدلهای شکلگیری سیارات را بهبود دهند و بتوانند بهتر پیشبینی کنند که چگونه سیارات سنگی و گازی در سایر سیستمها شکل میگیرند. این اطلاعات میتواند در شناسایی و فهم سیستمهای سیارهای که شبیه به منظومه شمسی ما نیستند، بسیار ارزشمند باشد و چشمانداز جدیدی از تنوع کیهانی ارائه کند.
به طور خلاصه، سیستم چهار سیارهای LHS ۱۹۰۳ با داشتن یک سیاره سنگی در لبهی بیرونی و دو سیاره گازی میانی، نمونهای نادر از چینش درون به بیرون را ارائه میدهد. این کشف نشان میدهد که شکلگیری سیارات میتواند پیچیدهتر و متنوعتر از مدلهای کلاسیک باشد و ممکن است بسیاری از سیستمهای سیارهای با ویژگیهای غیرمعمول هنوز کشف نشده باشند. این یافته همچنین تأکیدی است بر اهمیت مأموریتهای فضایی پیشرفته مانند CHEOPS در شناسایی و تحلیل سیستمهای سیارهای دوردست و بررسی تنوع شگفتانگیز کیهان.
