چرا تا به حال هیچ منظومه‌ای شبیه منظومه شمسی کشف نشده است؟

فرادید| «اصل کوپرنیکی» مفهوم مهمی در نجوم است. این اصل بیان می‌کند که زمین و بشریت نمی‌توانند موقعیت ویژه یا مرکزی  در جهان داشته باشند (بر خلاف تصور دانشمندان یونانی که فکر میکردند زمین مرکز عالم است). اما با نگاه به منظومه شمسی و منظومه‌های ستاره‌ای شناخته‌شده‌ی فعلی در کهکشان، بدون درنگ متوجه یک اختلاف می‌شویم: هیچ چیز حتی نزدیک به منظومه شمسی هم وجود ندارد. 

به گزارش فرادید، منظومه شمسی در نگاه نخست بسیار منظم سازماندهی شده است. شما یک خورشید زرد، چهار سیاره سنگی، یک کمربند سیارکی با یک سیاره کوتوله، دو غول گازی، دو غول یخی و یک کمربند بزرگ از اجرام یخی با سیارات کوتوله زیاد دارید. همه اینها در ابری از اجرام یخی بیشتر پیچیده شده اند؛ جایی که دنباله‌دارهای با دوره تناوب طولانی از آنجا می‌آیند. 

ستاره‌شناسان تاکنون وجود بیش از ۵۹۲۰ سیاره فراخورشیدی در حدود ۴۵۵۰ منظومه سیاره‌ای را تأیید کرده‌اند. این رقم بدون شک زیاد است، اما چهار و نیم هزار ستاره، قطره‌ای در اقیانوس ۱۰۰ میلیارد ستاره‌ای است که انتظار می‌رود در کهکشان ما، راه شیری ساکن باشند. بنابراین اصل کوپرنیک پابرجاست، ما صرفا به اندازه کافی منظومه‌های سیاره‌ای ندیده‌ایم. 

چیزهایی در آسمان که شبیه زمین نیستند

بیایید این اصل را نادیده بگیریم. با نگاه به کشف سیارات فراخورشیدی، متوجه می‌شویم بسیاری از جهان‌ها به شکل چشمگیری با آنچه در منظومه شمسی به آن عادت داریم متفاوت هستند. جهان‌های گدازه‌ای و جهان‌های اقیانوسی وجود دارند. اینها سیارات ابرزمین و زیرنپتونی هستند که هیچ همتای دیگری ندارند. سیاراتی با چگالی به اندازه پشمک وجود دارند و برخی دیگر توسط ستارگانشان نابود می‌شوند. 

اما اوج عجیب بودن، وجود مشتری‌های داغ است؛ سیارات غول‌پیکر گازی که به جای ماندن در بخش بیرونی منظومه‌های ستاره‌ای خود، بسیار به ستارگان خود نزدیک هستند. این سیارات غول‌پیکر احتمالاً در لبه‌های بیرونی منظومه تشکیل شده‌اند و سپس به داخل آن مهاجرت کرده‌اند. اگر سیاراتی آنجا وجود داشته باشند، خیلی بد است، چون ممکن است توسط سیاره غول‌پیکر خورده شده یا از منظومه شمسی بیرون رانده شده باشند. 

این اتفاق در منظومه شمسی رخ نداده، هرچند ممکن است مشتری حرکت کرده و سیاره غول گازی دیگری را بیرون رانده باشد. وجود آن سیاره فرضی ممکن است ثبات منظومه شمسی فعلی را ایجاد کند. سایر منظومه‌های سیاره‌ای ممکن است به اندازه ما خوش‌شانس نبوده باشند. 

تقصیر از منظومه‌های ستاره‌ای ما نیست، بلکه از خودمان است

از دید آماری، ما نمی‌توانیم تنها افراد خوش‌شانسی باشیم که از دل شکل‌گیری آشفته‌ی سیاره‌ای، منظومه شمسی پایداری را به وجود آورده باشیم. ساده‌ترین دلیلِ اینکه نمی‌توانیم یک دوقلوی منظومه شمسی پیدا کنیم اینست که پیدا کردن آن با استفاده از روش‌ها و تلسکوپ‌های کنونی آسان نیست. 

در برخی موارد می‌توانید سیارات را مستقیم تصویربرداری کنید. آن‌ها معمولاً سیارات بزرگی هستند و تمایل دارند در مدارهای دوردست باشند، اغلب بسیار دورتر از غول‌های گازی ما! 

سیارات را می‌توان با استفاده از روش گذر پیدا کرد. این روش با ثبت کم نور شدن ظریف سیاره‌ای که از مقابل ستاره خود عبور می‌کند، کار می‌کند. روش دیگر، روش نوسان است که ناشی از کشش گرانشی ظریف سیارات روی ستاره‌های میزبانشان است. 

برای یافتن این سیارات، به مشاهدات و روش‌های گوناگون نیاز دارید و اگر سیارات همگی به ستاره بسیار نزدیک باشند، بسیار آسان‌تر است تا بتوانید داده‌های مورد نیاز خود را در عرض چند ماه و نه چند سال به دست آورید. 

اگر فرض کنیم یک نژاد بیگانه وجود دارد که خط دید مناسبی برای دیدن عبور سیارات از مقابل خورشید دارد، با تلسکوپ‌هایی که به قدر کافی خوب باشند، ممکن است سیارات سنگی را در عرض چند سال مشاهدات منظم ببینند. مشتری هر ۱۱.۸۶ سال به دور خورشید می‌چرخد، بنابراین اگر برای تأیید وجود آن به سه مشاهده نیاز دارید، باید بیش از ۳۵ سال آن را مطالعه کنید. کم و بیش یک قرن طول می‌کشد تا زحل را به این شکل تأیید کنیم. 

در نحوه برخورد ما با اکتشافات و مشاهدات سیارات فراخورشیدی، یک سوگیری مشاهده‌ای وجود دارد. اما این به آن معنا نیست که برای یافتن منظومه شمسی دیگری مانند منظومه شمسی خودمان به قرن‌ها زمان نیاز داریم. مدل‌ها و تحلیل‌های جدیدی که برای مشاهدات بهتر اعمال می‌شوند، می‌توانند داده‌های بیشتری را از لرزش‌های ستاره‌ای یا تصویربرداری مستقیم استخراج کنند. 

با پیشرفت فناوری، شمار سیارات کشف‌شده به اندازه زمین افزایش یافته است. شاید یافتن منظومه‌ای کمی بیشتر شبیه منظومه شمسی، خیلی دور از دسترس نباشد.

مترجم: زهرا ذوالقدر