30% تخفیف ویژه هم‌اکنون می‌توانید برای دریافت 30% تخفیف ویژه پیش از راه‌اندازی سایت آموزش ستاره‌شناسی نام‌نویسی کنید. نام‌نویسی

کمتر اصطلاحی در ستاره شناسی وجود دارد که از کلمه سیاره مشتق شده باشد با این حال امروزه دانشمندان توانسته اند مرز بین سیارات غول پیکر و کوتوله های قهوه ای را مشخص کنند. این کشف معنای جدیدی به کلمه سیاره داده است.

 
اگرچه خارج شدن پلوتو از رده ی سیارات در سال ۲۰۰۶ به مدت زیادی کانون توجه بوده و مذاکرات علمی و به نسبت  خشنی درباره آن وجود داشته، ولی امروزه اجرام بزرگتری در جهان وجود دارند که لازم است تعریف جدیدی از آنها ارائه شود.

 در یک مقاله که اخیراً از یک ژورنال اخترفیزیک منتشر شده است کوین اشلافومن از دانشگاه هاپکینز حداکثر جرم یک سیاره را ۴ الی ۱۰ برابر بیشتر از جرم سیاره مشتری تعیین کرده است. هر جسم دیگری که سنگین‌تر از این مقدار باشد یک کوتوله قهوه‌ای است و دیگر به عنوان یک سیاره شناخته نمی شود و به اصطلاح یک "ستاره مغلوب" است.

10071 PlanetFormation

  هرچند این نتایج هیچ سیاره ای را در منظومه شمسی دوباره طبقه بندی نمی کند(چون سیاره ای به جرم 4 الی 10 برابر مشتری وجود ندارد). ولی برای بررسی سیارات خارج از منظومه شمسی میتواند مفید باشد.

 کشف مرزجدا کننده یک سیاره بزرگ و یک کوتوله قهوه ای و همچنین کشف حداکثر جرم یک سیاره بزرگ و حداقل جرم یک کوتوله ی قهوه ای به ما کمک می کند تا تفاوت های اساسی بین این دو جرم را بیابیم. هرچند که در اندازه و حجم یکسان اند، ولی دانشمندان حدس می‌زنند که نحوه شکل‌گیری آنها با هم متفاوت است.
 
سیارات مشتری مانند در یک فرآیند که به آن تکامل هسته ای می گویند،از پایین به بالا رشد می کنند. در گام اول این فرایند، تعداد زیادی از تکه‌های بزرگ یخ و سنگ با هم برخورد میکنند  و به هم میچسبند و  یک هسته ی سنگی به سنگینی کره زمین ایجاد می‌کنند. سپس هسته از دیسک های پیش سیاره ای( پوششی دایره شکل به دور ستاره های جوان که از جنس گازهای غلیظ گرد و غبار و غنی از عناصر سنگین هستند) گازها را به درون خود می کشد تا زمانی که یک پوشش عظیم و بسته‌ای از هیدروژن و هلیوم هسته را فرا گیرد.

 ولی کوتوله های قهوه ای خلاف سیارات غول پیکر از بالا به پایین رشد می‌کنند. دقیقاً مانند ستاره ها که از فروریزش ابرهای پر از گاز(سحابی ها) به وجود می آیند. شکل بالا چگونگی شکل‌گیری اجرام سیاره مانند را نمایش داده است.

10071 PlanetDefinition

  در واقع این یک فرضیه است. اگر این فرضیه درست باشد سیارات مشتری مانند در داخل دیسک‌های پیش سیاره ای راحت‌تر شکل می‌گیرند. به همین دلیل این عناصر نقش اساسی در ساختن سنگ هایی که هسته سیاره را به وجود می‌آورند دارند.  بنابراین هرچه عناصر سنگین بیشتر باشد سیارات مشتری مانند بیشتری شکل می‌گیرند. و این مسئله ای که ستاره شناسان باید بدانند.

 پیش از این نکاتی در داده های بدست آمده وجود داشته است ولی هنوز ستاره شناسان مطمئن نیستند که این نکات درست است یا نه. گریگوری لافنین  از دانشگاه یل که در این مطالعه و تحقیق شرکت داشته می‌گوید:
چشمان انسان در دیدن طرح ها و مدل ها بسیار قوی است حتی اگر آن طرح ها وجود  نداشته باشند.

 پس با یک آمار پایه ای و بسیار دقیق می‌توان دریافت که راه رسیدن به قاطعیت درباره این نکات استفاده از متودولوژی( علم اصول و شناخت روش) است. این دقیقاً کاری است که اشلافومن کرد.او متوجه شد که در ۱۴۶ منظومه سیاره ای که به دقت انتخاب شده بود، اجرامی که جرمی کمتر از چهار الی ۱۰ برابر مشتری دارند دور ستاره های غنی از فلزات سنگین شکل می‌گیرند بنابراین ممکن است همه این اجرام از طریق تکامل هسته ای گرد هم آمده باشند.

  این در حالیست که اجرامی که جرم آنها بیش از ده برابر جرم مشتری است به دور  هر نوع ستاره ای تشکیل می شوند. بنابراین فروریزش مستقیم را می‌توان دلیل اصلی شکل گیری آنها دانست.

 پس این اجرام به دو دسته تقسیم می شوند
1) اجرامی که جرم آنها کمتر از ده برابر جرم مشتری است که آنها را سیاره می نامیم.
2) اجرامی که جرم آنها بیشتر از ده برابر جرم مشتری است که آنها را  کوتوله قهوه‌ای می‌نامیم.
 اشلافومن میگوید :(بنابراین مرز جرمی بین سیاره و کوتوله قهوه‌ای ۱۰ برابر جرم مشتری است.)

کیتلین کراتر از دانشگاه آریزونا می‌گوید:
ما انسانها در اغلب مواقع از نظر معنایی و معناشناسی دچار مشکل هستیم، به خاطر همین بود که عموم مردم از خارج شدن پلوتو از رده سیارات ناراحت بودند. حتی برخی از ستاره شناسان حرفه ای هم با این مسئله مواجه هستند و سعی دارند این اجرام را به بهترین شکل تعریف کنند.
برای کراتر جالب بود که اشلافومن تعاریف خود را از شکل گیری این اجرام( سیارات غول پیکر و کوتوله های قهوه ای) به صورت فیزیکی و بر اساس جرم آنها گفته بود.

فراتر از معناشناسی:
اشلافومن درباره پیامدهای کلیدی تئوری خود می گوید:اگر بتواند حداکثر میزان جرم یک سیاره را تعیین کرد، می‌توان با مطالعه آن به گذشته این سیاره که همان دیسکهای پیش سیاره ای است دست یافت، جایی که این سیاره شکل گرفته است. این کار بسیار جالب و کارامد خواهد بود چون این سیارات میلیاردها سال سن دارند پس دیسک های پیش سیاره ای آنها نیز میلیاردها سال پیش از بین رفته اند. این بررسی می تواند مشکل اساسی ما را در مدل های تئوری حل کند این مدلها نشان می دهند برهمکنش سیاره تازه متولد شده با دیسک پیش سیاره ای باعث از دست رفتن حرکت زاویه‌ای سیاره و تبدیل آن به حرکت مارپیچ به دور ستاره میزبان می شود.( همه این اتفاقات ۱۰۰۰۰ سال یا بیشتر پس از تولد سیاره اتفاق می افتد). با توجه به اینکه ما تعداد فراوانی سیارات مشتری مانند پیر داریم،این بررسی ها با مشاهدات همخوانی ندارد و عاملی وجود دارد که جلوی این اتفاق را می گیرد.

اشلافومن فکر می کند که جواب این مسئله را می داند. او می‌گوید دیسک های پیش سیاره ای که سیاراتی با جرم ۴ الی ۱۰ برابر جرم مشتری را شکل می دهند ویژگی های خاصی دارند. فرقی نمی‌کند که این دیسک‌ها چگالی سطحی کمی داشته باشند و یا قادر به انتقال حرکت زاویه ای نباشند، در هر دو صورت مهاجرت درونی سیارات مشتری مانند توسط دیسک متوقف می شود و حرکت آنها مارپیچ نمی‌شود. بنابراین آنها سال‌های زیادی باقی می‌مانند و ما می‌توانیم این سیارات را ببینیم.

کراتر و لافنین هر دو در اینکه طرح و مدل اشلافومن را بپذیرند دچار تردید هستند.

در عوض لافنین میگوید:
اهمیت این مطالعات به  ثابت شدن فرق های اساسی بین سیارات مشتری مانند و کوتوله های قهوه ای است و از نظر من این می‌تواند به عنوان یک نظریه ثبت شود.

 

منبع : Sky&Telescope

عضو تحریریه آسمان شب ایران، مترجم و نویسنده مقاله‌های ستاره‌شناسی

نویسنده: ماهان خانلری

عضو تحریریه آسمان شب ایران، مترجم و نویسنده مقاله‌های ستاره‌شناسی

banner taghvim

celestron banner 02

iranoptic 03

تالار گفتگو

رویدادهای آسمان شب را در ایمیل خود دریافت کنید.


Receive HTML?

Joomla Extensions powered by Joobi

فروشگاه

برای پشتیبانی از سایت آسمان شب ایران ابزارهای ستاره‌شناسی خود را از فروشگاه ایران اپتیک خریداری فرمایید، با سپاس از شما دوستان و همراهان گرامی.