سیاره فراخورشیدی گمشده چرا گم شد؟
- مجموعه: اخبار علمی و آموزشی
- تاریخ انتشار : پنجشنبه, ۲۱ آبان ۱۴۰۵ ۱۹:۴۳
طرح هنری ده سیاره از نوع مشتری داغ که با تلسکوپ‌های هابل و اسپیتزر بررسی شده‌اند. تصویر TOI-2535 b در این طرح نیست. اعتبار تصویر: ناسا و آژانس فضایی اروپا
به گزارش دانشگاه کالیفرنیا در لس‌آنجلس، TOI-2535 b در فاصله حدود هزار سال نوری از زمین قرار دارد. این غول گازی از نوع «مشتری داغ» است و هر ۸٫۲۵ روز یک‌بار به دور ستاره خود می‌گردد. برای مقایسه، عطارد یک دور گردش به دور خورشید را در حدود ۸۸ روز کامل می‌کند.
سرنخ‌هایی در داده‌های هفت‌ساله
تلسکوپ تس از آوریل ۲۰۱۹ تا مارس ۲۰۲۶ بارها این سامانه را رصد کرد. هنگامی که سیاره از دید ناظر زمینی از مقابل ستاره می‌گذشت، بخشی از نور ستاره را می‌پوشاند. تس با اندازه‌گیری همین افت نور می‌توانست گذر را ثبت کند. برای مشاهده گذر، مسیر سیاره باید با قرص ستاره در خط دید زمین هم‌پوشانی داشته باشد.
زمان گذرها تا شش ساعت با زمان مورد انتظار اختلاف داشت. گذرها به‌تدریج کوتاه‌تر شدند و افت نور کمتر شد، تا اینکه در سال ۲۰۲۶ دیگر در داده‌ها دیده نشدند. پژوهشگران برای بررسی ویژگی‌های سیاره از رصدهای دقیق تلسکوپ ۳٫۵ متری ویین در رصدخانه کیت‌پیک آریزونا نیز استفاده کردند.
چرا گذر دوباره دیده نمی‌شود؟
محاسبات گروه نشان می‌دهد یک سیاره همسایه با مداری مایل، بر مدار TOI-2535 b اثر گرانشی می‌گذارد. مدارها به مرور تغییر جهت می‌دهند و مسیر ظاهری سیاره از مقابل قرص ستاره کنار می‌رود. ساموئل یی، نویسنده مسئول مقاله، سرعت تغییر زاویه را از ویژگی‌های کم‌سابقه این سامانه دانست.
اریک پتیگورا، از نویسندگان مقاله، برای توضیح هندسه به خورشیدگرفتگی اشاره کرد. مدار ماه نسبت به مدار زمین مایل است و در نتیجه فقط زمانی خورشیدگرفتگی رخ می‌دهد که ماه به خط دید میان زمین و خورشید برسد. در سامانه TOI-2535 نیز تغییر هم‌راستایی سبب شد علامتی که تلسکوپ ثبت می‌کرد محو شود.
طبق برآورد پژوهشگران، گذر TOI-2535 b ممکن است حدود ۳۰ تا ۵۰ سال دیگر دوباره از زمین دیده شود. سیاره همسایه ممکن است زودتر در موقعیتی قرار بگیرد که گذرش دیده شود. مقاله در نشریه Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.
یک همسایه نزدیک چه چیزی درباره گذشته سیاره می‌گوید؟
ترکیب داده‌های تس با رصدهای تلسکوپ ویین به پژوهشگران کمک کرد اندازه سیاره را تخمین بزنند. افت نور هنگام گذر تا حدی به اندازه بخشی از سطح ظاهری ستاره بستگی دارد که سیاره می‌پوشاند. نتیجه این اندازه‌گیری‌ها با سیاره‌ای هم‌اندازه مشتری سازگار بود. فاصله کم از ستاره نیز توضیح می‌دهد چرا این غول گازی در رده مشتری‌های داغ قرار می‌گیرد. صدها سیاره از این نوع شناسایی شده‌اند، اما معمولاً در نزدیکی آن‌ها همسایه پرجرمی پیدا نمی‌شود که بتواند زاویه مدارشان را تا این اندازه تغییر دهد.
دو نشانه جداگانه در داده‌ها به وجود همسایه اشاره می‌کند. جابه‌جایی زمان گذر به این معنا بود که پیش‌بینی نوبت بعدی عبور با یک برنامه ثابت دشوار است. کوتاه‌تر و کم‌عمق‌تر شدن گذرها نیز با عبور سیاره از بخش کوچک‌تری از قرص ستاره سازگار بود. هر دو نشانه در چند نوبت رصد ثبت شدند. وقتی گذرها دیگر دیده نشدند، گروه توانست این تغییر را در ادامه همان روند بررسی کند. در مدل گروه، کشش دوطرفه سیاره‌ها جهت مدار هر دو را به مرور تغییر می‌دهد.
دو مسیر احتمالی برای نزدیک شدن مشتری‌های داغ به ستاره
پیدا شدن غول‌های گازی در چنین مدارهای نزدیکی، برای مدل‌های شکل‌گیری سیاره‌ها پرسش ایجاد می‌کند. این مدل‌ها برای ساخت سیاره‌ای مانند مشتری به مقدار زیادی یخ نیاز دارند و شکل‌گیری در نواحی دورتر از ستاره را محتمل می‌دانند. اگر سیاره ابتدا دورتر شکل گرفته باشد، باید بعداً فاصله‌اش را با ستاره کم کرده باشد. گروه تحقیق دو مسیر را برای این جابه‌جایی بررسی می‌کند.
در مسیر اول، یک برخورد نزدیک با جرم دیگر می‌تواند مدار اولیه سیاره را کشیده کند. سیاره در بخشی از مدار تازه از نزدیکی ستاره می‌گذرد و برهم‌کنش با ستاره به مرور آن را به مداری نزدیک‌تر می‌رساند. در مسیر دوم، سیاره درون قرصی که دیگر سیاره‌ها هم در آن شکل می‌گیرند به‌تدریج به سمت ستاره حرکت می‌کند. انتظار می‌رود چنین فرایندی به مدارهایی تقریباً هم‌صفحه بینجامد. زاویه میان دو مدار در سامانه TOI-2535 این احتمال را مطرح می‌کند که برهم‌کنش‌های بعدی آرایش اولیه را تغییر داده باشند.
ساموئل یی وجود همسایه نزدیک را به نفع مهاجرت تدریجی تفسیر می‌کند. از نگاه او، حضور این همسایه در کنار مشتری داغ می‌تواند نمونه‌ای از یک مسیر کمتر مشاهده‌شده در شکل‌گیری و جابه‌جایی سیاره‌ها باشد. پتیگورا نیز یادآور شد که در مثال منظومه شمسی، زاویه مدار ماه ممکن است از تاریخ شکل‌گیری پرآشوب آن پس از برخوردی با زمین اولیه به جا مانده باشد. بررسی دوباره این سامانه در آینده فرصتی خواهد بود تا زمان بازگشت گذرها با محاسبات مقایسه شود.
