محققان دانشگاه کمبریج مدل تشکیل سیاره در منظومه‌های ستاره‌ای دوتایی را کشف کردند

تحقیق جدید دانشمندان کمبریج نشان داد که چگونه سیاره‌های فراخورشیدی در منظومه‌ های ستاره‌ ای دوتایی بدون هیچ گونه تخریب به وجود آمده اند.

به گزارش خبرنگار حوزه دریچه فناوری گروه فضای مجازی باشگاه خبرنگاران جوان، به نقل از cam.ac.uk، ستاره شناسان واقع بینانه‌ترین مدل تشکیل سیاره در منظومه‌های ستاره‌ای دوتایی تا به امروز را ایجاد کردند. تشکیل سیاره در سیستم‌های دوتایی پیچیده‌تر است، زیرا ستاره همراه مانند یک تخم مرغ غول پیکر عمل می‌کند و به طور پویا دیسک فراسیاره‌ای را هیجان زده می‌کند. محققان دانشگاه کمبریج و موسسه ماکس پلانک در حوزه فیزیک فرازمینی، نشان دادند که چگونه سیاره‌های فراخورشیدی در منظومه‌های ستاره‌ای دوتایی مانند سیاره‌های "تاتوین" که توسط تلسکوپ فضایی کپلر ناسا مشاهده شده، بدون وجود هیچ گونه تخریب در آن‌ها به وجود آمده اند.

ناسا

نزدیکترین سیستم دوتایی همسایه  سیاره زمین

دانشمندان نوعی سیستم دوتایی را مورد مطالعه قرار دادند که در آن ستاره کوچکتر تقریباً هر ۱۰۰ سال یکبار به دور ستاره بزرگتر مادر می‌چرخد، نزدیکترین همسایه ما ستاره آلفا قنطورس نمونه‌ای از چنین سیستمی است. دکتر رومن رفیکوف، استاد ریاضیات کاربردی و فیزیک نظری کمبریج می‌گوید: "چنین سیستمی که معادل خورشید دوم تلقی می‌شود جایی است که اورانوس در آن قرار دارد. "

رفیکوف و همکارش دکتر Kedron Silsbee از موسسه فیزیک فرازمینی ماکس پلانک دریافتند که برای شکل گیری سیارات در این سیستم‌ها، اجزای ساختمان سیاره‌ای که به دور یک ستاره جوان می‌چرخند باید حداقل ۱۰ کیلومتر بزرگتر باشند. قطر آن، دیسک گرد و غبار، یخ و گاز اطراف ستاره‌ای که سیارات در آن شکل می‌گیرند، باید نسبتاً دایره‌ای شکل باشد.

سیاره زمین

تشکیل سیاره در یک دیسک فراسیاره‌ای چگونه است؟

اعتقاد بر این است که تشکیل سیاره در یک دیسک فراسیاره‌ای که عمدتاً از هیدروژن، هلیم، ذرات ریز یخ و گرد و غبار ساخته شده است در مدار یک ستاره جوان آغاز می‌شود. بر اساس نظریه پیشرو در مورد نحوه شکل گیری سیارات که به عنوان تراکم هسته شناخته می‌شود، ذرات گرد و غبار به یکدیگر می‌چسبند و در نهایت اجسام جامد بزرگتری را تشکیل می‌دهند. اگر این روند زود متوقف شود، نتیجه می‌تواند سیاره‌ای سنگی شبیه به زمین باشد. اگر این سیاره از زمین بزرگتر شود، گرانش آن برای به دام انداختن مقدار زیادی گاز از دیسک کافی است و منجر به تشکیل غول گازی مانند سیاره مشتری می‌شود.

سیاره مشتری

دانشمندان معتقدند این نظریه برای سیستم‌های سیاره‌ای که در اطراف یک ستاره واحد شکل گرفته اند منطقی است، اما تشکیل سیاره در سیستم‌های دوتایی پیچیده‌تر است، زیرا ستاره همراه مانند یک تخم مرغ غول پیکر عمل می‌کند. سیلزبی گفت: "در سیستمی با یک ستاره، ذرات دیسک با سرعت کم در حال حرکت هستند، بنابراین هنگام برخورد به راحتی به هم می‌چسبند و رشد می‌کنند. اما به دلیل اثر گرانشی ستاره همدم در یک سیستم دوتایی، ذرات جامد در آنجا با سرعت بسیار بیشتری با یکدیگر برخورد می‌کنند، بنابراین هنگام برخورد، یکدیگر را نابود می‌کنند "

چگونه سیارات فراخورشیدی به سیستم‌های دوتایی  رسیده اند؟

در سیستم‌های دوتایی، سیارات فراخورشیدی بسیاری مشاهده شده اند که سوال این است که چگونه آن‌ها به آنجا رسیده اند. برخی از اخترشناسان می‌گویند که شاید این سیاره‌ها در فضای بین ستاره‌ای شناور بوده اند و برای مثال توسط گرانش دوتایی جذب شده اند. رفیکوف و سیلزبی با انجام یک سری شبیه سازی‌ها به یک مدل ریاضی دقیق از رشد سیاره‌ها به صورت دوتایی رسیدند که از ورودی‌های فیزیکی واقع بینانه استفاده می‌کند و فرآیند‌هایی را که اغلب نادیده گرفته می‌شوند، مانند تأثیر گرانشی دیسک گاز بر حرکت اشیاء سیاره‌ای درون آن، محاسبه می‌کند.

منظومه‌های ستاره‌ای دوتایی

سیلزبی گفت: " نتایج نشان می‌دهد که دیسک مستقیماً از طریق کشش گاز بر روی سیاره‌ها تأثیر می‌گذارد و مانند نوعی باد عمل می‌کند. چند سال پیش، ما متوجه شدیم که علاوه بر کشش گاز، گرانش دیسک به طور چشمگیری دینامیک سیاره‌ها را تغییر می‌دهد، در برخی موارد حتی با وجود اختلالات گرانشی ناشی از ستاره همراه، امکان شکل گیری سیارات فراهم می‌شود. "

مدل آن‌ها نشان داد که سیاره‌ها می‌توانند در سیستم‌های دوتایی مانند آلفا قنطورس شکل بگیرند، به شرطی که اندازه سیاره‌ها حداقل ۱۰ کیلومتر از نظر اندازه دیسک پیش سیاره‌ای خود بزرگ باشد. این یافته‌ها از مکانیسم خاصی برای تشکیل سیاره‌های کوچک به نام ناپایداری جریان که بخشی جدایی ناپذیر از فرایند تشکیل سیاره است پشتیبانی می‌کند. این بی ثباتی یک اثر جمعی است که می‌تواند دانه‌های گرد و غبار به اندازه سنگریزه را متمرکز کند تا چند ماده سیاره‌ای بزرگ تولید کنند. در آینده، این مدل همچنین می‌تواند برای توضیح منشأ سیارات "تاتوین"، سیاره‌های فراخورشیدی که به دور هر دو جزء دوتایی می‌چرخند مورد استفاده قرار گیرد که حدود ۱۲ مورد از آن‌ها توسط تلسکوپ فضایی کپلر ناسا شناسایی شده است.

 آلفا قنطورس


بیشتر بخوانید


انتهای پیام/

بانک ایران زمین
سیگنال
پیام رسان های باشگاه خبرنگاران - پایین شرح خبر
مطالب پیشنهادی وب
اخبار پیشنهادی
تبادل نظر
نام:
ایمیل:
آدرس ایمیل خود را با فرمت مناسب وارد نمایید.
* نظر:
بانک ایران زمین
سیگنال
پیام رسان های باشگاه خبرنگاران - پایین شرح خبر
بانک ایران زمین
سیگنال
پیام رسان های باشگاه خبرنگاران - پایین شرح خبر
آخرین اخبار
بانک ایران زمین
سیگنال
پیام رسان های باشگاه خبرنگاران - پایین شرح خبر
بانک ایران زمین
سیگنال
پیام رسان های باشگاه خبرنگاران - پایین شرح خبر