دانشمندان یک سامانه سیارهای جدید را کشف کردهاند که شامل سه سیاره اولیه و یک سیاره چهارم است که ساختار آن با درک فعلی ما از شکلگیری سیارات در تضاد قرار دارد. در این سامانه، سه سیاره ابتدایی شامل یک سیاره سنگی در نزدیکترین فاصله به ستاره و دو سیاره گازی در مدارهای دورتر هستند. اما نکته شگفتانگیز این است که یک سیاره چهارم نیز در دورترین فاصله از ستاره کشف شده که برخلاف انتظار، یک سیاره سنگی است. این ترتیب غیرمعمول یعنی سنگی، گازی، گازی و دوباره سنگی، با مدلهای علمی فعلی درباره نحوه شکلگیری منظومههای سیارهای همخوانی ندارد و آنها را به چالش میکشد.
دانشمندان تاکنون از منظومه شمسی خودمان به عنوان یک الگو برای توسعه نظریههای شکلگیری سیارات استفاده کردهاند. بر اساس یکی از این نظریهها، سیارات سنگی معمولاً در نزدیکی ستاره شکل میگیرند، در حالی که سیارات گازی در فاصلههای دورتر به وجود میآیند. دلیل این موضوع این است که تابش شدید ستاره در نواحی نزدیک، گازهای سبک را از اطراف هستههای سیارهای دور میکند و تنها مواد سنگی باقی میمانند تا سیارات سنگی تشکیل شوند. در مقابل، در فاصلههای دورتر از ستاره، شدت تابش کمتر است و گازها میتوانند در اطراف هستههای سیارهای باقی بمانند و به تشکیل سیارات گازی کمک کنند. اما مشاهدات جدید از سامانه LHS 1903 نشان میدهد که این الگوی ساده همیشه درست نیست.
این تیم تحقیقاتی ابتدا سه سیاره را در اطراف ستاره LHS 1903 کشف کرد. این ستاره یک کوتوله قرمز است که در دیسک ضخیم کهکشان راه شیری قرار دارد. در این مرحله، نتایج تا حدی با انتظارهای علمی همخوانی داشت؛ زیرا یک سیاره سنگی نزدیک به ستاره و دو سیاره گازی در مدارهای دورتر قرار داشتند. این ساختار با مدلهای استاندارد تشکیل سیارات همخوانی داشت و در نگاه اول غیرعادی به نظر نمیرسید. اما پس از تحلیل دقیقتر دادهها، دانشمندان با استفاده از اطلاعات بهدستآمده از ماهواره Cheops متعلق به آژانس فضایی اروپا، متوجه وجود یک سیاره چهارم شدند که در دورترین نقطه این سامانه قرار دارد.
این سیاره چهارم برخلاف انتظار، یک سیاره سنگی است. این کشف برای دانشمندان بسیار غیرمنتظره بود، زیرا طبق درک فعلی، در فاصلههای دورتر از ستاره معمولاً شرایط برای تشکیل سیارات گازی فراهمتر است، نه سیارات سنگی. در مدلهای علمی موجود، سیارات نزدیک به ستاره به دلیل تابش شدید، بخش عمده گازهای اطراف خود را از دست میدهند و بنابراین به صورت سنگی باقی میمانند. اما در فاصلههای دورتر، این تابش ضعیفتر است و گازها میتوانند حفظ شوند و به سیارات غولپیکر گازی تبدیل شوند. وجود یک سیاره سنگی در دورترین نقطه این سامانه باعث شده است که دانشمندان در مورد درستی یا کامل بودن این مدلها دوباره فکر کنند.
برای توضیح این پدیده، دانشمندان مدلهای مختلفی را آزمایش کردند و در نهایت به نتیجهای رسیدند که در مجله علمی Science منتشر شده است. بر اساس یکی از فرضیههای مطرحشده، ممکن است این سیارات همزمان شکل نگرفته باشند. به عبارت دیگر، امکان دارد که سیارات این سامانه در دورههای زمانی متفاوتی به وجود آمده باشند. در این سناریو، سیاره چهارم زمانی شکل گرفته که سامانه ستارهای مورد نظر دیگر گاز کافی برای تشکیل یک سیاره گازی در اختیار نداشته است. به همین دلیل، این سیاره نیز به شکل سنگی باقی مانده است، حتی با وجود اینکه در فاصلهای دور از ستاره قرار دارد.
با وجود این توضیح، دانشمندان تأکید کردهاند که تحقیقات بیشتری برای تأیید این نتیجه لازم است. هنوز اطلاعات کافی برای درک کامل رفتار این سامانه سیارهای وجود ندارد و نیاز به مشاهدات دقیقتر و مدلسازیهای پیشرفتهتر احساس میشود. با این حال، چنین کشفیات غیرمنتظرهای اهمیت زیادی در علم سیارهشناسی دارند، زیرا به ما کمک میکنند تا درک خود را از فرآیندهای شکلگیری سیارات گسترش دهیم و نظریههای موجود را مورد بازبینی قرار دهیم. این نوع یافتهها نشان میدهند که جهانهای سیارهای میتوانند بسیار متنوعتر و پیچیدهتر از آن چیزی باشند که بر اساس منظومه شمسی خودمان تصور میکنیم.
