سیاره هایی که در مداری مارپیچ، میان دو ستاره پس و پیش می شوند!

* اخترشناسان دریافته اند که در برخی موارد کمیاب، یک سیاره در یک سامانه ی دو-ستاره ای می تواند مارپیچ‌وار به گرد محوری که دو ستاره اش را به هم پیوند می دهد بچرخد.

ما به طور معمول به سیاره هایی فکر می کنیم که مانند زمین خودمان، آرام و متین به گرد ستاره‌شان می گردند. سامانه های دوتایی وضع پیچیده تری دارند، ولی پنداشت معمول ستاره شناسان درباره ی آن ها هم اینست که جابجایی سیاره در این سامانه ها در محدوده ی یک تک صفحه باقی می ماند و سیاره در مداری تخت به گرد هر دو ستاره یا تنها یکی از آن ها می چرخد.

نمایی هنری از سیاره ی کپلر-۱۶ب، نخستین سیاره ی یافته شده ای که به گرد دو ستاره می گردد. در این برداشت هنری، این سیاره در مداری تخت به گرد هر دو ستاره می چرخد ولی در پژوهش تازه، این برداشت به چالش کشیده شده.

رفت و برگشت در مارپیچ مخروطی

ایوجین اوکز، یک فیزیکدان نظری در دانشگاه آبرن آلاباما، به این فکر افتاد که ببیند بدون در نظر گرفتن این پنداشت (فرض)، چه خواهد شد. وی برای به دست آوردن داده های عددی گویا، به سراغ سامانه ی کپلر-۱۶ رفت، نخستین سامانه ی یافته شده ای که در آن یک سیاره به گرد دو ستاره می چرخد (+).

تاکنون پنداشت های دانشمندان درباره ی سامانه ی کپلر-۱۶ هم همان مدار تخت به گرد هر دو ستاره بوده، ولی شبیه سازی های اوکز نشان می دهد که اگر خطی که دو ستاره را به هم پیوند می دهد را در نظر بگیریم، سیاره می تواند مارپیچ‌وار به گرد این خط، میان دو ستاره به پس و پیش برود، در واقع میان دو ستاره یک مارپیچ مخروطی بسازد.

این سیاره هنگامی که به هر یک از ستاره ها نزدیک می شود، مارپیچ هایی که می سازد به هم نزدیک و نزدیک تر شده و خود سیاره هم سرعتش آرام و آرام تر می شود ولی در نیمه ی راه میان دو ستاره، منحنی های حرکتش به گرد خط پیوند دو ستاره خشن تر و سریع تر می گردد.

زندگی روی این سیاره -اگر بتواند دوام آورد- بسیار با زندگی زمینی تفاوت خواهد داشت. این سیاره که میان دو ستاره گیر افتاده، تنها یک برش کوچک از سطحش می تواند تاریکی شب را تجربه کند. اگر محور چرخش سیاره کج باشد، فصل های کوچک و زودگذری نیز خواهد داشت که در هر دور رفت و برگشت مارپیچ، سریع می آیند و می روند.

مولکول‌وَش ها

اوکز از یک رده ی کمیاب مولکول ها به نام مولکول‌وش های تک-الکترونی ریدبرگ* الهام گرفت که الکترون هایشان در اثر نیروی الکترومغناطیس، مداری مارپیچی همانند مدار سیاره های فرضی اوکز را نمایش می دهند.

به گفته ی اوکز، اگر چنین سامانه های سیاره ای وجود داشته باشند آن ها را با بهره از همین ترفندی که تاکنون برای یافتن سیاره های فراخورشیدی به کار برده ایم پیدا خواهیم کرد، ولی از روی مدارشان نمی توان آن ها را شناسایی کرد.

اوکز می پذیرد که تخصصش در فیزیک مولکولی است نه دانش سیاره ای، ولی کارشناسان فراسیاره ها به گرمی پذیرای اندیشه ی وی شده اند.

گرگوری لافلین از دانشگاه سانتاکروز کالیفرنیا می گوید: «این اندیشه که سیاره ای بتواند در یک سامانه ی دو-ستاره ای، دارای یک مدار مارپیچی پایدار باشد بسیار فریبنده است. واقعیت اینست که [در کیهان]، یک باغ وحش واقعی از مسیرهای مداری نامعمول و شگفت انگیز وجود دارد.»

جف مارسی از دانشگاه برکلی کالیفرنیا هم می گوید: «من فریفته ی این احتمال شده ام که جایی در این جهان پهناور، سیاره های شگفت آوری مانند سیاره های چنین سامانه هایی می توانند وجود داشته باشند. عجب کشفی - دیوانه وار ولی بی شک واقعی.»

سارا سیگر، یک اخترفیزیکدان در بنیاد فناوری ماساچوست، دیرباورتر است. [از دید او] گرچه سیاره هایی با مدار مارپیچی از نظر ریاضی پذیرفتنی هستند، ولی چندان روشن نیست که چنین مداری چگونه می تواند در درازنای زندگی یک سامانه ی ستاره ای واقعی پدید آید. وی می گوید: «تصور این که سیاره ای از آغاز با چنین مداری متولد شود و یا بعدها سر از چنین مداری در آورد دشوار است. گرچه در مورد فراسیاره ها هیچ چیزی بعید نیست.»

بازبرد در نشریه:

آستروفیزیکال جورنال، DOI: 10.1088/0004-637X/804/2/106

---------------------------

* one-electron Rydberg quasimolecules

واژه نامه:

Helter skelter - planet - binary system - spiral - axis - star - Earth - plane - Eugene Oks - Auburn University - corkscrew - molecule - one-electron Rydberg quasimolecule - exoplanet - molecular physics - planetary science - Gregory Laughlin - University of California - Geoff Marcy - Sara Seager - astrophysicist - Massachusetts Institute of Technology - stellar system

منبع: newscientist

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان