آیا همه سیاراتی که در گیتی وجود دارند کروی‌ شکل هستند؟

راز بقا: اجداد ما، هزاران سال پیش تصور می‌کردند، زمین یک بستر تخت است و اطلاعی از کروی بودن آن نداشتند. افسانه‌ها و اسطوره‌های باستانی و داستان‌های کهن نیز زمین را پهنه‌ای کشیده روی شاخ گاو یا پشت لاک‌پشت تصور می‌کردند. اما از این‌ها گذشته، آیا ممکن است سیاراتی با شکل‌های غیر گرد و کروی هم در گیتی وجود داشته باشند؟

قبل از هر چیز باید بدانیم که تمامی سیاراتی که در منظومه شمسی می‌بینیم، کروی‌اند. در واقع سیارات به لحاظ فنی اصولا کروی‌اند چرا که باید به اندازه کافی جرم داشته باشند تا نیروی گرانش لازم را برای شکل دادن به خود به صورت یک کره ایجاد کنند.

لایوساینس می‌نویسد یکی از ویژگی‌های سیاره بودن این است که این اجرام آسمانی به اندازه کافی جرم دارند که آن‌ها را به شکل گرد در بیاورد.

سوزانا باروس، پژوهشگر ارشد موسسه اخترفیزیک و علوم فضایی پرتغال، به لایوساینس می‌گوید، اما این الزاما به این معنی نیست که سیارات کاملا کروی‌اند. به گفته او، ما صفت گرد یا کروی را به سیارات نسبت می‌دهیم، اما واقعیت این است که آن‌ها حتی سیاره خود ما یعنی زمین نیز کاملا گرد نیستند.

امیرحسین باقری، پژوهشگر علوم سیاره‌ای و ژئوفیزیک در موسسه فناوری کالیفرنیا، نیز در پاسخ به پرسش لایوساینس می‌گوید که زمین و سیاراتی شبیه آن اغلب در ناحیه پیرامون استوا برآمدگی دارند که این به علت «نیروی گریز از مرکز» آن‌ها ایجاد شده است. به گفته او نیروی گریز از مرکز همان نیرویی است که یک جسم در حال چرخش تجربه می‌کند و در زمین، این برآمدگی اندک، اما قابل‌توجه است.

دانشمندان می‌گویند که به دلیل تفاوت‌های نیروی گریز از مرکز و فاصله از مرکز زمین وزن اشیا در استوا حدود ۰.۵ درصد کمتر از وزن آن‌ها در قطب‌های زمین است. اگرچه این اثر در شرایط خاص می‌تواند بسیار چشمگیرتر از این باشد و اگر سیاره ما با سرعت بسیار زیاد بچرخد، قطب‌ها تخت می‌شوند. به گفته باروس، این زمین را به شکلی فشرده و شبیه به توپ فوتبال در می‌آورد. هرچند نیروی گریز از مرکز تنها نیرویی نیست که می‌تواند شکل یک سیاره را تغییر دهد.

به گفته باقری اگر جسم، به اندازه کافی به ستاره میزبانش نزدیک باشد، آن دسته از نیرو‌های گرانشی که روی جسم عمل می‌کنند، به حدی زیاد می‌شوند که سیاره اصطلاحا کشیده می‌شود.

او با اشاره به یکی از این سیارات فراخورشیدی به نام «وسپ‌ــ۱۰۳ بی» (WASP-۱۰۳ b) می‌گوید این سیاره یک غول گازی با اندازه دو برابر مشتری و ۱.۵ برابر جرم آن است و به دور ستاره‌ای می‌چرخد که تقریبا دوبرابر خورشید است.

دانشمندان می‌گویند نزدیک بودن این سیاره به ستاره میزبانش سبب تغییر شکل آن شده است. به گفته آن‌ها، بین نیروی گازی که تعادل هیدرواستاتیکی نامیده می‌شود از یک سو و نیروی گرانش از سوی دیگر تعادل برقرار است.

به گفته باروس، این کشش از طرف ستاره میزبان به ایجاد سیاره‌ای اشکی‌شکل منجر می‌شود. این تغییر شکل حتی می‌تواند الگوی چرخش سیاره را نیز تغییر دهد. اگر یک سیاره با یک برآمدگی بزرگ به سمت ستاره میزبانش شروع به چرخش کند و به چرخش عادی ادامه دهد، «این برآمدگی همیشه در یک مکان باقی نخواهد ماند».

باروس می‌افزاید جابه‌جایی این برآمدگی در اطراف سیاره در حین چرخش انرژی زیادی مصرف می‌کند و بنابراین آن‌ها به این شکل چرخش خود را شروع می‌کنند، اما سپس خیلی سریع به حالت هم‌راستایی در می‌آیند. این یعنی سیاره فرضی موردنظر به طور کشندی به ستاره میزبانش قفل می‌شود و همیشه یک سمت آن رو به ستاره است.

در مورد به‌خصوص سیاره فراخورشیدی وسپ‌ــ۱۰۳بی باید گفت که این سیاره با سرعت بسیار زیادی به دور ستاره‌اش می‌چرخد که به تخت شدن قطب‌هایش منجر می‌شود. از این رو یک سیاره بسیار فشرده شکل می‌گیرد، اما مسئله این است که حتی یک سیاره فشرده نیز همچنان عمدتا کروی به شمار می‌رود.

با این حال برخی دانشمندان امکان وجود شکل سیاره‌ای «توروس» یا حلقه‌مانند را نیز مطرح کرده‌اند. این حالت فرضی ممکن است زمانی رخ دهد که یک سیاره به قدری سریع بچرخد که نیروی گریز از مرکز آن از نیروی جاذبه که جرم سیاره را به سمت مرکزش می‌کشد، بیشتر شود. اما واقعیت این است که در عمل، تاکنون هیچ سیاره‌ای به شکل توروس مشاهده نشده و احتمال مشاهده آن در آینده نزدیک نیز کم است.

باقری بر این باور است که ایده وجود چنین سیاره‌هایی به شکل توروس و دونات حلقه‌ای بیشتر یک موضوع علمی تخیلی است و اصولا چنین چیزی از نظر علمی درست نیست.