این سیاره فراخورشیدی می‌تواند همسانی بیگانه برای "سیاره ۹" باشد

برداشت هنری از فراسیاره‌ی اچ‌دی ۱۰۶۹۰۶بی، سیاره‌ای به جرم ۱۱ برابر مشتری که با فاصله‌ی بسیار دور، در مداری برون‌مرکز و کج به گرد سامانه‌ی ستاره‌ای دوتایی‌اش می‌گردد. این تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر

یک فراسیاره (سیاره‌ی فراخورشیدی) با جرم ۱۱ برابر مشتری به نام "اچ‌دی ۱۰۶۹۰۶بی" در مداری نامعمول پیرامون یک ستاره‌ی دوتایی در فاصله‌ی ۳۳۶ سال نوری زمین جای گرفته و شاید بتواند سرنخ‌هایی درباره‌ی چیزی که می‌تواند بسیار به زمین نزدیک‌تر باشد برایمان فراهم آورد- سرنخ‌های درباره‌ی یک عضو فرضی دوردستِ سامانه‌ی خورشیدی به نام "سیاره‌ی نُه". این نخستین باری‌ست که اخترشناسان توانسته‌اند حرکت یک سیاره‌ی بزرگ مشتری‌سان را که در مداری بسیار دور از ستارگان میزبانش و قرص آواری آشکارپذیرِ آنها جای دارد بسنجند.

فراسیاره‌ی اچ‌دی ۱۰۶۹۰۶بی در سال ۲۰۱۳ به کمک تلسکوپ ماژلان در رصدخانه‌ی لاس کامپاناس در بیابان آتاکامای شیلی یافته شد. ولی اخترشناسان در آن زمان هیچ چیزی درباره‌ی مدار این سیاره نمی‌دانستند. برای دانستنش نیاز به کاری بود که تنها از تلسکوپ فضایی هابل برمی‌آمد: گردآوری سنجش‌های بسیار دقیق از حرکت‌های آن در درازنای ۱۴ سال با دقتی فراعادی.

این فراسیاره از جفت ستاره‌ی‌ جوان و درخشانِ میزبانش بی‌اندازه دور است- بیش از ۷۳۰ برابر فاصله‌ی زمین تا خورشید. این جدایی بزرگ باعث چالشی بسیار دشوار در تعیین مدار ۱۵۰۰۰ ساله‌ی آن در چنین بازه‌ی زمانی کوتاهی که هابل رصد می‌کرد شده بود. این سیاره با توجه به کشش گرانشی ضعیفی که از ستارگان میزبان و بسیار دورش بر آن وارد می‌شود، بسیار کُند در مدارش جابجا می‌شود.

گروه دانشمندان هابل درگیر در این پژوهش با شگفتی دریافتند که این سیاره دارای یک مدار افراطی کشیده (برون‌مرکز) و بسیار کج (دارای انحراف مداری)، بیرون از از قرص آواری‌ست که ستارگان دوقلوی میزبانش را در بر گرفته. خود این قرص آواری هم بسیار نامتقارن و تاب‌خورده است، شاید به دلیل کشش گرانشی همین سیاره‌ی سرکش. این پژوهش به رهبری میجی نگوین از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی انجام شد.

نگوین می‌گوید: «برای نشان دادنِ نامعمول بودنِ این سیاره، تنها می‌توانیم به سامانه‌ی خورشیدی خودمان نگاه کنیم و ببینیم که همه‌ی سیاره‌ها تقریبا در یک صفحه هستند. شگفت‌انگیز خواهد بود اگر مثلا مشتری، مدارش نسبت به صفحه‌ای که همه‌ی سیاره در آنند ۳۰ درجه زاویه داشته باشد. این همه گونه پرسش در این باره که سیاره‌ی اچ‌دی۱۰۶۹۰۶بی چگونه سر از این جا، در مداری این همه دور و این همه کج در آورده پیش می‌آورد.»

تصویری که سال ۲۰۱۳، تلسکوپ بسیار بزرگ در رصدخانه‌ی جنوبی اروپا با بهره از ترفند "اپتیک سازگار" از سامانه‌ی دو-ستاره‌ایِ جوان و ۱۳ میلیون ساله‌ی اچ‌دی ۱۰۶۹۰۶ در صورت فلکی چلیپا گرفت. سیاره‌ی اچ‌دی ۱۰۶۹۰۶بی که در مداری بسیار کج و برون‌مرکز، بسیار دور از این دو به گرد آنها می‌چرخد هم در گوشه‌ی بالا، سمت راست دیده می‌شود. درباره‌ی این تصویر می‌توانید اینجا بیشتر بخوانید

نظریه‌ی برتر برای توضیح این که این فراسیاره چگونه سر از چنین فاصله‌ی دور و مداری به این اندازه کج در آورده اینست که این سیاره در جایی بسیار نزدیک‌تر به ستارگانش پدید آمده بوده، حدود  سه برابرِ فاصله‌ی زمین تا خورشید. ولی فرآیندهای پَسار (مقاومت شاره) درون قرص گازیِ سامانه باعث فرسایش مدار سیاره، و کوچاندن آن به درون، رو به ستارگان میزبانش شد. سپس نیروهای گرانشی که از این ستارگان دوقلوی چرخان بر  سیاره وارد می‌شد آن را به بیرون، و به مداری برون‌مرکز پرتاب کرد و کم مانده بود آن را از سامانه به بیرون و به فضای تهی بیندازد. ولی یک ستاره‌ی رهگذر که از فاصله‌ی بسیار نزدیک از کنار سامانه می‌گذشت مدار این فراسیاره را پایدار کرد و نگذاشت از خانه‌اش بیرون برود. پیش از این به کمک سنجش‌های دقیق فاصله و حرکتِ ماهواره‌ی اروپایی گایا نامزدهایی برای این ستاره‌ی رهگذر شناسایی شده بود.

این سناریو برای توضیح مدار شگفت‌انگیزِ اچ‌دی ۱۰۶۹۰۶ بی از جهاتی همانند سناریویی‌ست که احتمالا سیاره‌ی فرضی نُه را به دوردست‌های سامانه‌ی خورشیدی، آن سوی کمربند کویپر فرستاده. سیاره ی نه هم می‌توانسته در بخش درونی سامانه‌ی خورشیدی ساخته شده و سپس در اثر برهم‌کنش‌هایی با مشتری به بیرون پرتاب شده باشد. ولی مشتری به احتمال بسیار سیاره‌ی نه را بسیار فراتر از پلوتو فرستاده. ستارگان رهگذر می‌توانسته‌اند با هل دادن مسیر مداری سیاره و دور کردن آن از مشتری و دیگر سیاره‌های درونی سامانه‌ی خورشیدی، مدار این سیاره‌ی پرتاب شده را پایدار کرده باشند. [در این باره این نوشتار را بخوانید: * شاید گذر یک ستاره از کنار منظومه خورشیدی باعث پرتاب سیاره ۹ به آن نقطه دوردست شده]

پل کالاس از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی می‌گوید: «انگار که یک ماشین زمان برای سامانه‌ی خورشیدی خودمان داشته باشیم و به ۴.۶ میلیارد سال پیش برگردیم تا ببینیم هنگامی که سامانه‌ی خورشیدیِ جوان ما پویاتر و پرجنب و جوش‌تر از امروز بوده و همه‌ی چیزها در آن داشتند به این سو و آن و پرتاب می‌شده و آرایش دوباره می‌یافتند چه رخ داده بوده.»

تا به امروز، اخترشناسان تنها شواهدی ضمنی برای وجود سیاره‌ی نه داشته‌اند. آنها خوشه‌ای از اجرام کیهانی کوچک را در آن سوی نپتون یافته‌اند که نسبت به بقیه‌ی سامانه‌ی خورشیدی، مدارهایی نامعمول دارند. به گمان برخی اخترشناسان، این پیکره‌بندی نشان می‌دهد که کشش گرانشیِ یک سیاره‌ی غول‌پیکر و پنهان دارد این اجرام را با هم چوپانی می‌کند. نظریه‌ی جایگزین اینست که سیاره‌ی غول‌پیکری در کار نیست، بلکه این ناهم‌ترازی دستاورد نفوذ گرانشی ترکیبی از سوی اجرامی بسیار کوچک‌تر است.

رابرت دی روزا از رصدخانه‌ی جنوبی اروپا در سانتیاگوی شیلی می‌گوید: «اگرچه تا امروز خبری از آشکارسازی سیاره‌ی نه نبوده، ولی می‌توان بر پایه‌ی تاثیری که روی اجرام گوناگون در بخش بیرونی سامانه‌ی خورشیدی می‌گذارد به مدار آن پی برد.»«این نشان می‌دهد که اگر آنچه در مدارهای اجرام ترانپتونی می‌بینیم به راستی زیر سرِ یک سیاره باشد، پس این سیاره باید دارای مداری برون‌مرکز و نسبت به صفحه‌ی سامانه‌ی خورشیدی کج باشد. این پیش‌بینی برای مدار سیاره‌ی نه همانند چیزی‌ست که داریم برای سیاره‌ی اچ‌دی ۱۰۶۹۰۶بی می‌بینیم.»

تصویر تلسکوپ فضایی هابل از سامانه‌ی اچ‌دی ۱۰۶۹۰۶ و سیاره‌ی اچ‌دی ۱۰۶۹۰۶بی که در فاصله‌ای بسیار دور از قرص پیراستاره‌ای سامانه که همسان کمربند کویپر خودمانست جای دارد. خود این قرص نامتقارن و دگرگون شده است که احتمالا به دلیل کشش گرانشی این سیاره بوده. خط‌چین سفیدرنگ نشان‌دهنده‌ی مدار احتمالی این سیاره است. همه‌ی نقطه‌های دیگر در تصویر از آنِ ستارگان زمینه هستند

دانشمندان برنامه‌ای دارند تا در آینده، به کمک تلسکوپ فضایی جیمز وب داده‌های بیشتری درباره‌ی اچ‌دی ۱۰۶۹۰۶بی به دست آورده و بیشتر با سامانه‌ی این سیاره آشنا شوند. اخترشناسان می‌خواهند بدانند این سیاره کجا و چگونه ساخته شده و آیا سامانه‌ی آواری ویژه‌ای هم به گرد خود دارد یا نه، به همراه پرسش‌هایی دیگر.

دی روزا می‌افزاید: «هنوز پرسش‌های بی‌پاسخ بسیاری درباره‌ی این سامانه هست. برای نمونه، ما هنوز به طور قطعی نمی‌دانیم این سیاره کجا و چگونه ساخته شده. اگرچه نخستین سنجش‌ها را برای حرکت مداری‌اش انجام داده‌ایم، ولی هنوز بی‌قطعیتی‌های بسیاری درباره‌ی پارامترهای گوناگون مداری آن داریم. به احتمال بسیار هم رصدگران و هم نظریه‌پردازان تا سال‌ها به بررسی اچ‌دی ۱۰۶۹۰۶بی خواهند پراخت و رازهای بسیاری درباره‌ی این سامانه‌ی سیاره‌ایِ شایان توجه آشکار خواهند کرد.»

--------------------------------------------
تلگرام، توییتر، و اینستاگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
instagram.com/1star.7sky

واژه‌نامه:
Jupiter - exoplanet - HD106906 b - double star - Solar System - Planet Nine - planet - debris disc - Magellan Telescopes - Las Campanas Observatory - Chile - Atacama Desert - Hubble Space Telescope - Earth - Sun - Meiji Nguyen - University of California - Berkeley - plane - eccentric - European Space Agency - Gaia - Kuiper Belt - Pluto - Paul Kalas - Neptune - shepherd - Robert De Rosa - European Southern Observatory - Santiago - trans-Neptunian - James Webb Space Telescope - planetary system

منبع: spacetelescope
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان