چه هنگام سیارات دنباله‌دارها را به دام می‌اندازند؟!
چه نوع سیاره‌هایی احتمالاً دنباله‌دارهایی را که از قسمت بیرونی یخی منظومه سیاره‌ای وارد می‌شوند به دام می‌اندازند؟
تکان‌های گرانشی می‌توانند دنباله‌دارها را از نواحی بیرونی یخی منظومه سیاره‌ای خارج کرده و آنها را در مسیر برخورد با سیارات منظومه بفرستند. چه نوع سیاره‌هایی احتمالاً این دنباله‌دارهای ورودی را به دام می‌اندازند و کدام سیارات احتمالاً آنها را از بین می‌برند؟
این تصاویر تلسکوپ فضایی هابل تکامل زخم‌های تیره‌ای را نشان می‌دهد که از برخورد دنباله‌دار شومیکر-لوی 9 به مشتری در سال 1994 بر جای مانده است.
- Evans, J. Trauger, H. Hammel and the HST Comet Science Team and NASA
دنباله‌دارها در حال حرکت
زمانی که جرم بین ستاره‌ای «Oumuamua» از منظومه شمسی عبور کرد، ورود آن چیزی را تأیید کرد که بسیاری از ستاره‌شناسان مدت‌ها به آن مشکوک بودند: فضا مملو از زباله‌هایی است که توسط فعل و انفعالات گرانشی از منظومه‌های سیاره‌ای بیرون رانده شدهاند.
اما همان فعل و انفعالات گرانشی که می‌تواند دنباله‌دارها را به فضای بین ستاره‌ای پرتاب کند، می‌تواند در عوض آنها را به مناطق داخلی منظومه‌های سیاره‌ای بفرستد که در آن متولد شدهاند. هنگامی که این اتفاق بیفتد، دنباله‌دارها می‌توانند در مدارهای جدید مستقر شوند، توسط ستاره میزبان خود مصرف شوند، یا همانطور که یک نشریه جدید بررسی می‌کند، توسط سیارات منظومه ایجاد می‌شوند. چه چیزی تعیین می‌کند که آیا یک سیاره دنباله‌دارهایی را که در نزدیکی آن سرگردان هستند جمع‌آوری می‌کند و چگونه تجمع دنباله‌دارها ممکن است بر تفسیر ما از طیف‌های سیارات فراخورشیدی تأثیر بگذارد؟
شی بین‌ستاره‌ای «اوموآموآ» نقطه‌ای در مرکز این نوردهی پنج دقیقه‌ای است که با تلسکوپ ویلیام هرشل گرفته شده است. به دلیل سرعت بالای جسم، سایر منابع موجود در قاب به صورت رگه هایی از نور ظاهر می‌شوند. آلن فیتزسیمونز (ARC، دانشگاه کوئین بلفاست)، گروه آیزاک نیوتن
گروهی به رهبری داریل سلیگمن (دانشگاه شیکاگو) مجموعه‌ای از معادلات را ایجاد کردند که پیش‌بینی می‌کند کدام سیارات به احتمال زیاد دنباله‌دارهای ورودی را ایجاد می‌کنند. معادلات احتمال تجمع یک سیاره دنباله‌دار را در جو خود یا پراکندگی یک دنباله‌دار در مدار جدید (یا به طور کامل خارج از منظومه) را به عنوان تابعی از ویژگی‌های سیاره – جرم و فاصله مداری آن سیاره – و- عمدتاً برون‌مرکز بودن آن که معیاری است از دایره یا کشیده بودن مدار آن ویژگی‌های دنباله‌دار توصیف می‌کنند.
این تیم از معیارهای خود برای تعیین این امر استفاده کردند که کدام یک از سیارات فراخورشیدی قبلاً کشف شده احتمالاً مواد دنباله‌دار را به جو خود اضافه کرده‌اند. سلیگمن و همکارانش دریافتند که به طور کلی، سیاراتی که به عنوان مشتری گرم، ابر زمین و زیر نپتون طبقه‌بندی می‌شوند، بیشتر از سیارات سردتر و پرجرم‌تر، دنباله‌دارهای در حال عبور را به دام می‌اندازند.
این نمودار نتایج سیاره ای به اندازه مشتری را نشان می دهد که در فواصل مداری مختلف به دور خورشید می‌چرخد. مشتری، WASP-77 Ab (یک مشتری داغ) و HR 8799 b (سیاره ای که مستقیماً تصویربرداری شده است) در طرح مشخص شدهاند. سلیگمن و همکاران 2022
اگر سیارات فراخورشیدی مقدار زیادی از مواد دنباله‌داری را ایجاد کنند، برای درک ما از منظومه‌های سیاره‌ای دور به چه معناست؟ به طور بالقوه، بسیار زیاد! تصور می‌شود ترکیب سیاره‌ای مربوط به جایی است که یک سیاره در یک قرص پیش‌سیاره‌ای تشکیل شده است. با این حال، اگر سیارات مواد دنباله‌داری را انباشته کنند – که دارای امضای شیمیایی شکل‌گرفتن دور از دیسک است – تخمین‌های زادگاه سیاره بر اساس ترکیب جوی آن ممکن است نادرست باشد.
سلیگمن و همکارانش به دلایل متعددی اشاره می‌کنند که تخمین‌هایشان احتمالاً حد بالایی برای مقدار مواد دنباله‌داری است که سیارات جمع‌آوری می‌کنند. به عنوان مثال، اگر دنباله‌دارهای دیگر منظومه‌های سیاره‌ای تمایل به تجزیه سریع یا از دست دادن ترکیبات فرار خود داشته باشند، احتمال برخورد سیاره‌های فراخورشیدی – و تأثیری که آنها بر ترکیب اتمسفر یک سیاره فراخورشیدی دارند – می‌تواند کاهش یابد.
نمودار پراکندگی نسبت دنباله‌دارهای برافراشته به دنباله‌دارهای پراکنده را نشان می‌دهد.
سلیگمن و همکاران 2022
بر اساس متریک تیم، تقریباً تمام سیارات فراخورشیدی که JWST در سال آینده مشاهده خواهد کرد، پتانسیل ایجاد مواد دنباله‌دار را دارند.
ترجمه: سارا سیدحاتمی
WHEN PLANETS COLLECT COMETS
BY: AAS NOVA JULY 25, 2022
https://skyandtelescope.org/astronomy-news/when-planets-collect-comets/