جهان تازه کشف شده به طور مستقیم درک ما از تشکیل سیاره را به چالش می‌کشد!!

تصور هنری از یک سیاره فراخورشیدی غول پیکر گازی که به دور یک کوتوله قرمز کوچک می‌چرخد. (کاترین کین/موسسه علمی کارنگی)

سیاره‌ای که به تازگی کشف شده است دارای ویژگی‌های بسیار عجیبی است که اخترشناسان کاملا نمی‌دانند که چگونه این سیاره به این شکل درآمده است.

این TOI-4860b نام دارد که در فاصله 260 سال نوری از ما قرار دارد و یک غول گازی است که فقط کمی کوچکتر از زحل است.

اما اتفاقاً TOI-4860b به دور یک ستاره کوچک و باستانی که فقط یک سوم اندازه خورشید است می‌چرخد و هر دور را تنها در 1.52 روز کامل می‌کند. این سیاره به تعداد کوچک اما رو به رشدی از جهانهای عجیب و غریب می‌پیوندد که یک پازل جذاب را ایجاد می‌کنند. در حال حاضر هیچ مسیر شکل گیری شناخته شده‌ای برای چنین سیاراتی در اطراف چنین ستاره های کوچکی وجود ندارد.

همانطور که ستاره شناسان سیارات فراخورشیدی بیشتری را پیدا کرده و تأیید می‌کنند – تقریباً 5500 در زمان نگارش این مقاله – شکافهای عجیبی در انواع جهانهایی در حال ظهور هستند که در آنجا وجود دارند.

از سوی دیگر، دنیاها نیز در جاهایی ظاهر می‌شوند که انتظارش را نداشتیم: مانند سیارات غول پیکر در اطراف ستاره های کوچک.

برداشت هنری از یک دیسک پیش‌سیاره‌ای. (ESO/L. Calçada)

ستاره‌ها از توده‌های متراکم در ابرهای غبار و گاز تشکیل می‌شوند که دیسکی را تشکیل می‌دهند که مانند آب در زهکش ستاره در حال رشد تغذیه می‌کند. پس از تشکیل ستاره، هر آنچه از قرص باقی می‌ماند به سیاره تبدیل می‌شود. بسیاری از مدل‌ها نشان می‌دهند که مقدار مواد موجود در دیسک با جرم ستاره تعیین می‌شود. ستارگان بزرگتر مواد بیشتری دارند، ستارگان کوچکتر مواد بسیار کمتری دارند.

بدون شک می‌توانید ببینید که طبق مدل‌های ما، ستارگان کوتوله قرمز کوچک‌تر از حدود 40 درصد جرم و شعاع خورشید، نباید مواد کافی برای تشکیل سیارات فراخورشیدی بالاتر از اندازه معین را داشته باشند. با این حال ما به یافتن آنها ادامه می‌دهیم. حدود دهها سیاره یا بیشتر در حال چرخش به دور ستاره‌های کوچک شناسایی شده‌اند.

TOI-4860b نشان دهنده یک نامزد امیدوارکننده برای مطالعه بعدی است، زیرا توسط دو تیم جداگانه با استفاده از مجموعه‌های مختلف ابزار، کشف و تجزیه و تحلیل شد و نتایج تقریباً یکسانی به دست آمد.

تیمی به رهبری اخترشناس خوزه مانوئل آلمنارا از مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه دریافتند که این سیاره فراخورشیدی 76.6 درصد شعاع و 27.3 درصد جرم مشتری است و به دور ستاره‌ای به دور 34 درصد جرم و شعاع خورشید می‌چرخد.

تیمی به سرپرستی اخترشناس آموری تریاد از دانشگاه بیرمنگام در بریتانیا نیز دریافتند که TOI-4860b 76 درصد شعاع است، اما جرم آن را 67 درصد جرم مشتری محاسبه کردند.

مشتری، بزرگترین سیاره منظومه شمسی، تنها یک سایه بیش از 10 درصد از شعاع خورشید است. (NASA، ESA، A. Simon/GSFC، M. H. Wong/UCB، و تیم OPAL)

 هر تیم چیزهای متفاوتی برای اضافه کردن داشت. آلمنارا و همکارانش شواهدی از یک سیاره فراخورشیدی دوم و نادیده با دوره مداری 426.9 روز و جرمی حداقل 1.66 برابر مشتری پیدا کردند که نشان می‌دهد فعل و انفعالات گرانشی بین سیارات فراخورشیدی احتمالاً TOI-4860b را به مدار نزدیک فعلی خود رسانده است.

تریود و تیمش دریافتند که ستاره و سیاره فراخورشیدی دارای نسبت بالایی از عناصر سنگین هستند که می‌تواند حاوی سرنخ‌هایی درباره شکل‌گیری باشد. محققان هشدار می‌دهند که این تفسیر بر اساس اندازه‌گیری‌های جرم سیاره فراخورشیدی است که در شرایط نامطلوب انجام شده است و ممکن است در نتیجه محدود نباشد.

اما هر دو تیم پیشنهاد می‌کنند که با انجام مطالعات بعدی برای بررسی فضای TOI-4860b و دیدن اینکه از چه چیزی ساخته شده است، چیزهای زیادی برای یادگیری داریم. شاید این امر بتواند به حل معمای این جهان های عجیب و غریب سنگین وزن کمک کند.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Newly Discovered World Directly Challenges Our Understanding of Planet Formation

By MICHELLE STARR16 August 2023

https://www.sciencealert.com/newly-discovered-world-directly-challenges-our-understanding-of-planet-formation