این کشف میتواند نظریههای رایج دربارهٔ چگونگی شکلگیری سیارات را به چالش بکشد.
طبق نظریههای برجسته شکلگیری سیارات، وجود چنین سیارهای در آن مکان نباید ممکن باشد؛ اما پژوهشگران سیارهای عظیم به نام TOI-6894b را در حال گردش به دور یک کوتوله سرخ کمجرم، در فاصلهای حدود ۲۴۱ سال نوری از زمین کشف کردهاند. این یافته که در ۱۴ خرداد در مجله Nature Astronomy منتشر شده، نمونهای دیگر به فهرست در حال رشد از اجرام فضایی میافزاید که با مدلهای استاندارد شکلگیری سیارات سازگار نیستند.
ونسان ون ایلن، اخترفیزیکدان دانشگاه کالج لندن و از نویسندگان مقاله، در بیانیه ای میگوید:
«کشف جالبی است. ما واقعاً نمیدانیم چگونه ستارهای با این مقدار جرم کم میتواند چنین سیاره بزرگی را بسازد! یکی از اهداف جستوجو برای سیارات فراخورشیدی همین است.»
برای سالها، اخترشناسان بر این باور بودند که ستارههای کمجرم (کمتر از یکسوم جرم خورشید) نمیتوانند مواد کافی برای تشکیل سیارات غولپیکر را فراهم کنند. اما چند نمونهٔ خلاف این پیشبینیها کشف شده و اکنون دانشمندان به دنبال نمونههای بیشتر برای بازنگری در نظریههای شکلگیری سیارات هستند.
برای یافتن چنین سیاراتی، ادوارد برایانت از دانشگاه کالج لندن و همکارانش از ماهوارهی ناسا به نام TESS (ماهواره بررسی سیارات فراخورشیدی گذرکننده) که در سال ۱۳۹۷ به فضا پرتاب شد، استفاده کردند. در مطالعهای در سال ۲۰۲۳، آنها ۱۵ سیاره غولپیکر احتمالی را شناسایی کردند که یکی از آنها TOI-6894b بود. تیم پژوهشی با استفاده از دادههای تکمیلی از TESS و چندین تلسکوپ زمینی، تمرکز خود را روی همین سیاره قرار دادند.
بر پایهی این دادهها، آنها دریافتند که TOI-6894b جرمی معادل ۱۷٪ جرم مشتری (حدود ۵۳ برابر جرم زمین) دارد. شعاع آن کمی بزرگتر از زحل است و تنها در مدت ۳ روز به دور ستارهاش میگردد. ستاره میزبان، تنها ۲۰٪ جرم خورشید را دارد.
برایانت در این باره گفت:
«ما انتظار نداشتیم سیاراتی مانند TOI-6894b بتوانند در اطراف ستارهای با این میزان جرم کم شکل بگیرند.»
این کوتوله سرخ، کمجرمترین ستارهای است که تاکنون میزبانی یک سیاره غولپیکر را برعهده داشته است.
«این کشف، نقطهی عطفی برای درک شرایط حدی در تشکیل سیارات غولپیکر خواهد بود.»
گرچه گزارشهایی از وجود سیارات غولپیکر در اطراف کوتولههای سرخ هنوز نادرند، اما این کشف نشان میدهد که شاید تعداد بسیاری از آنها در کهکشان راه شیری وجود داشته باشد.
دنیل بیلیس از دانشگاه وارویک نیز گفت:
«بیشتر ستارههای کهکشان ما، دقیقاً از همین نوع ستارههای کمجرمند و پیشتر تصور میشد قادر به میزبانی سیارات گازی بزرگ نباشند. بنابراین، وجود یک سیارهٔ غولپیکر در اطراف چنین ستارهای، بر تخمین تعداد کل این نوع سیارات در کهکشان تأثیر زیادی دارد.»
TOI-6894b و سیارات غولپیکر دیگر که دور ستارههای کمجرم میچرخند، مدل غالب «تجمع مرکزی» (core accretion) در شکلگیری سیارات را زیر سؤال میبرند. طبق این مدل، هسته سیاره باید آنقدر بزرگ شود تا بتواند گازهای اطراف را به سرعت جذب کند. اما انتظار نمیرفت که قرصهای پیشسیارهای در اطراف ستارههای کمجرم، چنین مادهای به اندازه کافی داشته باشند.
به جای آن، ممکن است TOI-6894b به آهستگی گاز را طی زمان جمع کرده باشد، یا شاید از یک قرص پیشسیارهای ناپایدار گرانشی که به سیارهای فروپاشیده، شکل گرفته باشد. بررسی ترکیب جو این سیاره میتواند سرنخهایی از نحوه شکلگیریاش ارائه دهد.
آندرس جوردان، اخترفیزیکدان دانشگاه آدولفو ایبانز و از دیگر نویسندگان پژوهش گفت:
«این سامانه، چالشی تازه برای مدلهای شکلگیری سیارات فراهم میکند و هدفی بسیار جذاب برای مشاهدات پیگیری بهمنظور بررسی جو آن است.»
دانشمندان قصد دارند در سال آینده، جو این سیاره را با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب مورد مطالعه قرار دهند.
کشف سیاره غولپیکر TOI-6894b به دور یک کوتوله سرخ بسیار کمجرم، نظریههای رایج شکلگیری سیارات را به چالش میکشد، زیرا بر اساس مدلهای موجود، چنین ستارهای نمیتواند مواد کافی برای تشکیل یک سیاره گازی بزرگ فراهم کند. این کشف نشان میدهد که ممکن است سیارات عظیمالجثه بیشتری در اطراف ستارههای کمجرم در کهکشان وجود داشته باشند و درک فعلی ما از مکانیزمهای شکلگیری سیارات نیاز به بازنگری دارد. دادهها نشان میدهند که این سیاره در زمانی کوتاه به دور ستارهاش میگردد و جرم و شعاع قابلتوجهی دارد، با وجود اینکه ستاره میزبان بسیار سبک است. احتمال دارد این سیاره از فروپاشی گرانشی یک قرص ناپایدار یا از طریق فرایندهایی غیر از تجمع مرکزی شکل گرفته باشد. این سیستم بهعنوان هدفی کلیدی برای مطالعههای آینده، بهویژه با تلسکوپ جیمز وب، در نظر گرفته میشود و میتواند به پاسخ به سؤالات بنیادی درباره منشأ سیارات، ماده تاریک و تحول کهکشانها کمک کند.
