وقتی این ابر میچرخد، به شکل یک دیسک تخت درمیآید و ستاره جوان در مرکز آن شکل میگیرد. اطراف ستاره، ذرات غبار شروع به چسبیدن به یکدیگر میکنند و به آرامی به سنگریزهها، سپس به تختهسنگها و در نهایت به سیارههای کامل تبدیل میشوند. سیارات داخلی معمولاً سنگی هستند زیرا فشار تابش، عناصر سبکتر را دور میکند، در حالی که سیارات بیرونی میتوانند به غولهای گازی تبدیل شوند. این فرآیند یک فرایند بینظم است که میلیونها سال طول میکشد، با سیارههایی که برای موقعیت خود رقابت میکنند و گاهی حتی از سیستم خود بیرون رانده میشوند. این فقط یک نظریه نیست، بلکه ما میتوانیم آن را در سراسر کهکشان مشاهده کنیم.
تا مدتها تصور میشد که دیسکهای پروتوپلنتاری پس از حدود ۱۰ میلیون سال از بین میروند. با این حال، یک تیم از محققان دانشگاه آریزونا کشف شگفتانگیزی در مورد شکلگیری سیارات انجام دادهاند؛ این دیسکها میتوانند مدت زمان طولانیتری باقی بمانند به شرطی که ستارگان دهمین جرم خورشید یا کوچکتر باشند. این مقاله در مجله Astrophysical Letters Journal منتشر شد و تیمی به رهبری فنگ لانگ از آزمایشگاه ماه و سیارات دانشگاه آن را منتشر کردند. تیم برای اولین بار تجزیه و تحلیل شیمیایی دقیقی از یک دیسک پروتوپلنتاری ۳۰ میلیون ساله با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب انجام داده است.
تیم فرضیه میزنند که در حالی که تابش پر انرژی از ستارگان جوان معمولاً دیسکهای شکلگیری سیارات را پاک میکند، ستارگانی که جرم کمتری از یک حد معین دارند، این دیسکها را برای مدت زمان طولانیتری حفظ میکنند. آنها ستاره J0446B را که در صورت فلکی کلمبا و حدود ۲۶۷ سال نوری از ما فاصله دارد، مطالعه کردهاند، ستارهای که به طور غیرمنتظرهای دیسک پروتوپلنتاری خود را برای مدت زمان بیشتری از معمول حفظ کرده است. علیرغم سن بالای آن، ترکیب شیمیایی دیسک نسبت به دیسکهای جوانتر تغییرات زیادی نداشته است.
این مطالعه تأیید کرد که دیسک اطراف J0446B یک دیسک باقیمانده (که شامل مواد ثانویه از برخوردهای سیارکها است) نیست، بلکه یک دیسک اولیه است، همانطور که با وجود گازهای هیدروژن و نئون در آن اثبات شده است. این کشف یک دیسک غنی از گاز با عمر طولانی، پیامدهای جذابی برای جستجوی حیات فرازمینی دارد. توجه خاصی به این مسئله معطوف است که چگونه این امر ممکن است به سیستمهایی مانند TRAPPIST-۱، که ۴۰ سال نوری از ما فاصله دارد و ستاره کوتوله قرمز با هفت سیاره به اندازه زمین دارد که سه تای آنها در منطقه قابل سکونت قرار دارند، مربوط باشد. در این ناحیه است که آب مایع میتواند وجود داشته باشد و شرایط بالقوهای برای تکامل حیات فراهم آورد.
این کار بینش ارزشمندی را در مورد تکامل ستارگان و سیستمهای سیارهای فراهم میآورد و محققان تأکید دارند که درک کامل آنها به ویژه اهمیت دارد زیرا ستارگان کمجرم به احتمال زیاد بسیار بیشتر از ستارگان مشابه خورشید در سراسر کیهان هستند. همانطور که فنگ لانگ اشاره کرد، مطالعه این دیسکهای پایدار کمک میکند تا “فواصل خالی در آلبوم عکس کیهان پر شود.”
نتیجهای که از این مطالعه میتوان گرفت، این است که شکلگیری سیارات و تکامل سیستمهای سیارهای فرآیندی پیچیده و طولانی است که تحت تأثیر ویژگیهای ستارگان و دیسکهای اطراف آنها قرار دارد. یافتههای اخیر نشان میدهند که دیسکهای پروتوپلنتاری، برخلاف تصور قبلی که تنها به مدت محدودی باقی میمانند، میتوانند برای مدتهای طولانیتری پایدار بمانند، به ویژه در ستارگان کمجرم که کمتر تحت تأثیر تابش پرانرژی قرار میگیرند.
این کشف میتواند اهمیت زیادی در جستجوی حیات فرازمینی داشته باشد، به ویژه در سیستمهایی مانند TRAPPIST-۱ که دارای سیارههایی در منطقه قابل سکونت هستند. همچنین، این مطالعه به ما کمک میکند تا درک بهتری از فرآیندهای تکامل سیستمهای سیارهای و چگونگی شکلگیری آنها در ستارگان کمجرم به دست آوریم.
در نهایت، این تحقیق به تکمیل نقشه تکامل کیهانی کمک میکند و نشان میدهد که دیسکهای گازی غنی میتوانند برای مدتهای طولانیتری وجود داشته باشند و احتمالاً به شرایطی برای شکلگیری حیات منجر شوند.
