سیاره فراخورشیدی گمشده چرا گم شد؟

ما تصور می‌کنیم که جهان هستی همچون یک ساعت دقیق و منظم کار می‌کند که در آن همه چیز طبق روال است، اما این تصور درست نیست.

اخترشناسان معمای یک سیاره فراخورشیدی را حل کرده‌اند که پس از هفت سال رصد، «ناپدید» شده بود. پژوهش‌های جدید نشان می‌دهد که این سیاره در واقع از بین نرفته، بلکه توسط سیاره‌ای دیگر که دیده نمی‌شود، از مدار اصلی خود خارج شده است.

این سیاره فراخورشیدی که با نام «TOI-2535 b» شناخته می‌شود، در فاصله حدود ۱۰۰۰ سال نوری از ما قرار دارد. سیاره «TOI-2535 b» به مدت هفت سال، از آوریل ۲۰۱۹ تا مارس ۲۰۲۶ به‌طور مداوم توسط تلسکوپ فضایی «ماهواره نقشه‌بردار سیارات فراخورشیدی گذران»(TESS) متعلق به ناسا رصد می‌شد.

این سیاره هر ۸.۲۵ روزِ زمینی، یک دور کامل به دور ستاره مادر خود می‌زند که سرعتی ۱۰ برابر بیشتر از گردش سیاره عطارد به دور خورشید است. این ویژگی باعث می‌شود که این سیاره که دمایی بسیار بالا دارد، در دسته «مشتری‌های داغ»(Hot Jupiters) طبقه‌بندی شود.

با این حال، در حین رصد این دنیای دوردست، اتفاق عجیبی رخ داد. مدار حرکت این سیاره برخلاف سایر سیارات، منظم نبود؛ به‌طوری که «TOI-2535 b» اغلب شش ساعت زودتر یا شش ساعت دیرتر از زمان پیش‌بینی‌شده توسط اخترشناسان به نقطه مورد انتظار می‌رسید.

سپس در ماه مارس امسال، تلسکوپ TESS دیگر افت‌های مشخص در نور ستاره را که ناشی از گذر سیاره «TOI-2535 b» از مقابل ستاره مادرش بود، ثبت نکرد و به نظر می‌رسید که سیاره ناپدید شده است.

این تیم با استفاده از داده‌های TESS مشخص کرد که «TOI-2535 b» توسط یک همسایه نامرئی کشیده می‌شود و به نوبه خود، آن سیاره را نیز می‌کشد. این باعث می‌شود که مدارهای هر دو سیاره در منظومه «TOI-2535» لرزش کنند. سیاره «TOI-2535 b» هنگامی که این لرزش آن را از هم‌ترازی با ستاره‌اش خارج کرد، ناپدید شد.

ساموئل یی(Samuel Yee)، عضو تیم پژوهشی از دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس در بیانیه‌ای گفت: ما جهان را شبیه به یک ساعت می‌دانیم، جایی که همه چیز منظم است، اما این درست نیست. اگر چندین سیاره در یک منظومه وجود داشته باشد، می‌توانند بر مدارهای یکدیگر تأثیر بگذارند. ما چند منظومه را می‌شناسیم که اینگونه هستند. این شدیدترین نمونه‌ای است که دیده‌ایم، زیرا دو سیاره به شدت در حال تعامل هستند. مدار سیاره آنقدر سریع کج می‌شود که در حالی که ما آن را تماشا می‌کردیم، ناپدید شد.

انتظار نمی‌رود «TOI-2535 b» حداقل تا 30 سال از مقابل ستاره مادر خود عبور کند، اما همسایه پنهانی که آن را به خود می‌کشد ممکن است زودتر از آن از مقابل ستاره عبور کند.

در این میان، دانشمندان تلاش خواهند کرد تا آنچه را که این منظومه فراخورشیدی بسیار لرزان در مورد چگونگی شکل‌گیری خود می‌گوید، رمزگشایی کنند.

مورد جالب مشتری‌های داغ

در حال حاضر گمانه‌زنی‌های زیادی در مورد چگونگی شکل‌گیری سیارات مشتری داغ مانند «TOI-2535 b» وجود دارد. دلیل آن این است که مسیرهای فعلی تشکیل سیاره نشان می‌دهد که سیاراتی مانند این باید در اطراف مقدار زیادی یخ تشکیل شوند. بدیهی است که یخ به احتمال زیاد به اندازه «TOI-2535 b» در نزدیکی یک ستاره فراوان نیست.

این بدان معناست که مشتری‌های داغ احتمالاً در فاصله‌ای دور از ستاره‌های خود تشکیل می‌شوند و سپس به سمت داخل مهاجرت می‌کنند. دو راه برای وقوع این اتفاق وجود دارد. سیاره می‌تواند توسط رویدادهای خشونت‌آمیز مانند برخورد نزدیک با یک جرم سیاره‌ای دیگر به مدار بیضوی برانگیخته شود و سپس تعامل با ستاره، سیاره را به سمت داخل بکشد.

از طرف دیگر، مشتری داغ ممکن است به همراه سایر سیارات به سمت داخل کشیده شود، در حالی که در ابری مسطح از گاز و غبار در اطراف ستاره نوزاد به نام «قرص پیش‌سیاره‌ای» قرار دارد.

اگر این مسیر دوم و کم‌تلاطم‌تر برای نزدیک کردن مشتری‌های داغ به ستاره‌هایشان رخ دهد، سیستم حاصل باید بسیار مسطح باشد. به عبارت دیگر، نباید بین مدارهای سیارات در آن سیستم، کجی‌های شدید وجود داشته باشد.

با این حال، کجی ایجاد شده در «TOI-2535 b» توسط همدم نامرئی آن نشان می‌دهد که سیستم‌های مسطح می‌توانند در مراحل بعدی حیات خود توسط مدارهای کج‌تر پیچ خورده شوند. این امر مهاجرت کندتر را با وجود کجی مداری ممکن می‌سازد.

یی می‌گوید: از آنجا که «TOI-2535 b» همسایه نزدیکی دارد، احتمالاً به جای پرتاب شدن، با حرکت مارپیچی آهسته به داخل مهاجرت کرده است. ما ممکن است شاهد یک کانال تشکیل باشیم که خیلی اتفاق نمی‌افتد، اما بسیار جالب است.

تحقیقات این تیم به تازگی در مجله Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.

منبع: ایسنا