برای نخستین بار بخشی از روند شکل گیری سیاره ها با چشم دیده شد

* اخترشناسانی که در حال بررسی یک ستاره ی نوزاد بودند، توانستند جزییاتی دقیق از سیاره زایی پیرامون آن را نیز ببینند؛ جزییاتی که مرحله ای تاکنون دیده نشده از فرگشت سیاره ای را نمایان می کند.

چنین به نظر می رسد که چند سیاره ی بزرگ غول گازی در مسیر گردش خود به دور این ستاره، در قرص موادی که آن را در بر گرفته شکافی پدید آورده اند و با بهره از گرانش خود، مواد نزدیک به این شکاف را از بخش بیرونی قرص به بخش درونی قرص که ستاره را در بر گرفته می کشانند و به رشد ستاره کمک می کنند. همانندسازی های نظری وجود چنین پل هایی میان بخش های بیرونی و درونی قرص های پیرامون ستارگان را پیش بینی کرده اند ولی تاکنون هیچ یک از آن ها به شیوه ی مستقیم دیده نشده بود.
این برداشت هنری قرص گاز و غبار کیهانی پیرامون ستاره ی جوان HD 142527 را نشان می دهد. اخترشناسان با بهره از آرایه ی بزرگ میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما، ALMA) جریان هایی گسترده از گاز را دیدند که درون شکافی در این قرص روان بود. این ها نخستین شواهد سرراست از چنین جریان هایی هستند. تصویر بزرگ تر و کامل تر
یک گروه بین المللی از اخترشناسان با بهره از آرایه ی گسترده و ناتمام میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما، ALMA) به بررسی یک ستاره ی جوان در فاصله ی ۴۵۰ سال نوری از زمین پرداختند. آن ها دو رشته ی باریک گاز را شناسایی کردند که با گذر از یک شکاف گسترده که به وسیله ی سیاره های جوان پدید آمده، از بیرون قرص به درون آن روانند.

دانشمند ارشد، سیمون کاساسوس از دانشگاه شیلی در ایمیلی به SPACE.com گفت: «در حال حاضر، تنها سازوکار شناخته شده برای پدید آوردن چنین جریان های مولکولی چگالی که پهنای شکاف را بپیمایند، شکافی که در آن اندکی گاز مونوکسید کربن به جا مانده، سازوکار سیاره زاییست.»

پل زدن روی شکاف
ستاره ی نوپای HD 142527 در فاصله ای دور از زمین قرار دارد و در حال نزدیک شدن به پایان فرآیند شکل گیریش است. این ستاره ی جوان با حدود ۲ میلیون سال سن، تقریبن دو برابر سنگین تر از خورشید خودمانست، گرچه هنوز هم به آرامی دارد بزرگ تر می شود. بقایای یک قرص چرخان گاز و غبار که از هنگام پیدایش ستاره آن را در بر گرفته بوده، هنوز هم آن جاست و از مواد درونش، سیاره هایی در حال پدید آمدن هستند.

این سیاره های نوزاد یا ریزسیاره (planetesimal) با گردش در این قرص، مواد دور و بر خود را به سوی خود می کشند و این شکاف ها را پدید می آورند. در چند منظومه ی نوزاد دیگر هم چنین شکاف هایی دیده شده. شکاف HD 142527 از نقطه ای آغاز می شود که برابر با جایگاه کیوان (زحل) در منظومه ی خورشیدیست و تا فاصله ای ۱۴ برابر آن هم ادامه دارد. این شکاف که دانشمندان پیشتر اندازه اش را تعیین کرده بودند، به حدی بزرگ و گسترده است که به چندین سیاره برای خالی کردن آن از خرده های مواد نیاز است.

کاساسوس و گروهش با بهره از آلما دریافته اند که این شکاف کاملن خالی و تهی نیست. دو رشته که از بیرون قرص به درون آن کشیده شده نشانگر آنست که دستکم دو سیاره ی جوان در فضای آن وجود دارد.
تلسکوپ های پیشین یک حلقه ی بزرگ نعل اسب-مانند به همراه یک شکاف گسترده را پیرامون ستاره ی جوان HD 142527 دیده بودند. ولی هنگامی که آلما این قرصِ مواد پیرامون این ستاره را رصد کرد، چیزهای بیشتری نمایان شد:
جریان هایی از گاز و غبار درون شکاف که از بخش بیرونی قرص مواد پیرامون ستاره (سرخ و سبز) به سوی بخش درونی قرص (سفید) روان بودند. این جریان ها را می توانید در موقعیت ساعت ۳ و ساعت ۱۰ ببینید. این تصویر همچنین گاز پسمانده را درون شکاف میان دو بخش قرص نشان می دهد (آبی).
تصویر بزرگ تر
گرانشِ این سیاره ها مواد را از بیرون شکاف به درون آن می کشاند. بخشی از گاز و غباری که به درون کشیده شده، وارد مدار گردش به دور این سیاره ها می شود ولی درصدی از آن از این غول های گازی جوان می گریزد و به سوی بخش درونی قرص مواد کشیده می شود. در پایان هم ستاره آن را در می آشامد (جذب می کند).

این پل ها برای ادامه ی رشد و بزرگ شدن خورشید جوانِ این منظومه مهمند. بخش درونی قرص پیرامون ستاره (بخشی که به ستاره چسبیده) کوچک تر از آنست که به ادامه ی رشد آن کمکی کند. کاساسوس و گروهش به این نتیجه رسیدند که اگر پلی در کار نبود، این بخش درونی قرص پیرامون HD 142527 در عرض یک سال ته می کشید. سیاره ها با فروکشیدن مواد از بخش بیرونی قرص به بخش درونی، عملن به ستاره ی مادریشان خوراک رسانده و به رشد آن کمک می کنند.

البته این روند تا همیشه ادامه نخواهد داشت. کاساسوس می گوید: «سرانجام این غول های پیش-گازی، موادی که در دایره ی نفوذشان است (در دسترسشان است) را به پایان خواهند برد. این که چه مقدار ماده ی دیگری به درون کشیده خواهد شد، در چه بازه ی زمانی و چگونه بر جایگیری سیاره ها و سرانجام، کوچ آن ها اثر خواهد گذاشت، همه ی این ها پرسش هایی درباره ی شکل گیری سیاره ها هستند که باید برایشان پاسخی یافته شود. این چیزهایی که دیده ایم ما را یک گام به پیش برده است.»

توجه به شکاف
سنجش های پرجزییات آلما تنها پل های میان دو قرص را آشکار نکرد بلکه نشان داد که چنین شکاف هایی کاملن تهی هم نیستند و اندکی گاز مونوکسید کربن نیز در آن ها وجود دارد. کاساسوس می گیود: «همه ی برآوردهای دینامیکی، وجود این گازِ پس مانده را پیش بینی می کردند، ولی ردیابی های پیشین آن ها را به اندازه ی ردیابی های آلما آشکار و سرراست نشان نمی داد.»

این داده ها توسط آلما و در نخستین سال رصدهایش به دست آمد. این آرایه ی ۶۶ تلسکوپی در شیلی برپا شده و هنوز در دست ساخت است ولی می بایست امسال کامل شود. کاساسوس بر آنست که به هنگام کامل شدن آلما، این منظومه را با جزییات دقیق‌تری رصد نماید.
آنتن های ALMA به گونه ای تنظیم شده اند که با پیوستن به همدیگر همچون یک تداخل سنج رفتار کرده و وضوحی قابل مقایسه با تلسکوپ های فضایی به دست آورند. تصویر بزرگ تر
گرچه گاز چگال درون این رشته ها می بایست جلوی دید مستقیم ما از این سیاره های جوان را گرفته باشند ولی زمانی که آلما کامل شود، بررسی منظومه با رزولوشن بالاتر امکان پذیر خواهد شد و گره هایی در این رشته ها خواهیم دید که می توانند نشانه‌ای از جایگاه آن سیاره ها باشند.

در همان زمان، بررسی دقیق تر روی گاز به جا مانده در این شکاف ها می تواند به اخترشناسان کمک کند جرم این سیاره های در حال رشد را دقیق تر برآورد کنند. این پژوهش در شماره ی ۲ ژانویه ی نشریه ی نیچر منتشر شد.

در همین زمینه: * ستاره ای که در دل بخار آب متولد می شود * سیاره ها در قلب کهکشان هم می توانند ساخته شوند * آیا سیاهچاله ها و سیاره ها به یک روش ساخته می شوند؟ * کشتار روزانه هزاران دنباله دار پیرامون یک ستاره * حلقه ای پیرامون یک ستاره که پرسش هایی تازه پیش کشیده * کشف ستاره ای که بر آن بارانی از بلور می بارد * نورافکن های "سحابی تخم مرغ"   

واژه نامه:
planets forming - planetary evolution - planet - gap - Atacama Large Millimeter/submillimeter Array - ALMA - Earth - filament - molecular flow - planetesimal - planetary formation - Simon Casassus - HD 142527 - sun - Saturn - solar system - gas giant - Nature

منبع: SPACE.com

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه