بررسی جوان ترین سیاره‌ فراخورشیدی شناخته شده تا به امروز

فضاپیمای شکارکننده‌ی سیارات ناسا موسوم به کپلر، جوانترین سیاره‌ی خارج از منظومه‌ی شمسی شناخته شده تا به امروز را به تازگی کشف کرده است. این سیاره که با نام غیر رسمی K2-33b شناخته می‌شود، در واقع یک سیاره‌ی فراخورشیدی با عمری در حدود ۵ تا ۱۰ میلیون سال است. شاید این عدد برای ما بسیار قدیمی و دوردست به نظر برسد. اما در جدول زمانی کیهان، این سیاره‌ صرفا یک نوزاد است.

تصور می‌شود که جهان حدود ۱۴ میلیارد سال عمر دارد. در حالی که زمین در حدود ۴.۵ میلیارد سال از عمرش گذشته است. پیدا کردن یک سیاره تا این حد جوان رویداد بسیار نادری است و ستاره‌شناسان امیدوارند که بررسی این سیاره بتواند نکات و یافته‌های جدیدی را در رابطه با شکل‌گیری سیارات پیش روی ما بگذارد.

فضاپیمای کپلر با مطالعه‌ی ستاره‌ای که مدار این سیاره در پیرامون آن واقع شده، توانسته بود تا سیگنال‌های ناشی از K2-33b را شناسایی و ثبت کند. هنگامی که یک سیاره‌ی فراخورشیدی از مقابل ستاره‌ی میزبان خود عبور می‌کند، روشنایی ستاره به مقدار کمی تغییر کرده و تار می‌شود؛ مگر در برخی از مواقع.

به هر حال همین مقدار تغییر کم نیز به اندازه‌ای بود تا کپلر بتواند این سیاره را در آن فضا شناسایی کند. نر‌خ‌های کاهش نور را می‌توان برای تعیین اینکه آیا سیاره‌ای در اطراف ستاره قرار دارد یا خیر به کار برد. همچنین می‌توان در مورد اندازه‌ی سیاره و زمان دوره‌ی گردش آن نیز اطلاعاتی به دست آورد. به لطف اندازه گیری کپلر و مشاهدات و پیگیری‌های رصدخانه کک در دبلیو موناکی در هاوایی، ستاره‌شناسان پی بردند که سیاره‌ی K2-33b کمی بزرگتر از نپتون است و مدار آن نیز تنها پنج روز در مقیاس زمین طول می‌کشد. این بدان معناست که سیاره‌ی مذکور به ستاره‌ی میزبان خود بسیار نزدیک است؛ یعنی در حدود ۱۰ برابر نزدیکتر از فاصله‌ی عطارد تا خورشید.

 مدار نزدیک K2-33b برای دانشمندان کمی گیج‌کننده است. ستاره‌شناسان بسیاری از سیارات فراخورشیدی بزرگ همانند این سیاره را یافته‌اند که در مدارهای فوق‌العاده نزدیکی پیرامون ستاره‌ی میزبانشان می‌چرخند. ولی هیچکس واقعا مطمئن نیست که این امر چگونه امکان‌پذیر شده است. ترور دیوید (Trevor David) از کلتک در پاسادنا که در نگارش یک مقاله در مورد K2-33b در مجله نیچر همکاری داشته، طی بیانیه‌ای در این باره گفت:

پس از اکتشافات اولیه‌ی سیارات فراخورشیدی عظیم در مدارهای نزدیک در حدود ۲۰ سال پیش، بلافاصله این ایده پیشنهاد شد که آنها نتوانسته‌اند به طور کامل در آنجا شکل بگیرند.

علت این اتفاق، آن است که دمای سیاره شاید بسیار بالاتر از آن حدی باشد که سیاره بتواند طی روند شکل‌گیری سیاره، شکل خود را حفظ کند. بنابراین ایده‌ی غالب این بود که سیارات بزرگ باید از یک مدار در دوردست‌ها به مدارهای نزدیکی که در حال حاضر در آنها قرار دارند، کوچ کرده باشند. اما تصور می‌شود که این روند تا صدها میلیون سال طول بکشد. این زمان بسیار بیشتر از مدتی است که از زمان تشکیل K2-33b سپری شده است.

 بنابراین ستاره شناسان با دو نظریه‌ روبرو هستند؛ یا سیاره‌ی K2-33b از موقعیت خود در یک دوره‌ی زمانی چند صدهزار ساله انتقال یافته است یا اینکه این سیاره به طور کامل در همین محلی تشکیل شده که اکنون قرار دارد. اگر نظر دوم درست باشد، در آن صورت دریچه‌ی جدیدی از احتمالات جدید پیرامون شکل‌گیری سیاره‌های عظیم به رویمان باز خواهد شد. دیوید در مورد این احتمالات چنین عقیده دارد:

پرسشی که ما اکنون به دنبال پاسخش هستیم این است که آیا آن سیارات برای وارد شدن به آن مدارهای گرم، زمان بسیار طولانی را سپری کرده‌اند یا اینکه آنها می‌توانستند از مراحل بسیار اولیه‌ی ایجادشان در همان مدارها بوده باشند؟ ما حداقل در این یک مورد می‌توانیم بگوییم که آن سیاره‌ها در واقع می‌توانسته‌اند از همان مراحل اولیه‌ی پیدایش خود نیز در آن مدارها بوده باشند.