سیاره‌های زمین مانند پنهان در کرانه‌های خارجی منظومه شمسی

راز بقا: اغلب ستاره‌شناس‌ها بر این توافق هستند که تنها چهار سیاره‌ی سنگی در منظومه شمسی ما وجود دارند که همه در فاصله‌ی نزدیکی به خورشید به سر می‌برند، اما بر اساس پژوهشی جدید احتمالاً پنج سیاره‌ی دیگر در محدوده‌های بیرونی منظومه‌ی شمسی مخفی شده‌اند.

سیاره‌های سرگردان (FFP-ها)، اجرامی در ابعاد سیاره هستند که در مدار هیچ ستاره‌ای قرار ندارند. این سیاره‌ها از توده‌های گاز غیرمتصل با ستاره‌ها شکل می‌گیرند یا اطراف ستاره‌ها تشکیل می‌شوند و سپس از مدار‌های میزبانشان می‌گریزند. تلسکوپ فضایی جیمز وب تاکنون صد‌ها سیاره‌ی سرگردان در راه شیری و فراتر از آن را شناسایی کرده است که شامل زوج سیاره‌های هم‌اندازه با مشتری در صورت فلکی شکارچی است. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که اغلب سیاره‌های سرگردان به بزرگی مریخ هستند.

با اینکه برخی سیاره‌های سرگردان توسط ستاره‌های خود دفع می‌شوند، ستاره‌های دیگر می‌توانند این اجرام سرگردان را به دام گرانش خود بیندازند و آن‌ها را به عضو دائمی منظومه‌ی خود تبدیل کنند. بر اساس پژوهشی جدیدی که در تاریخ ۱۸ دسامبر ۲۰۲۳ در مجله‌ی Astrophysical منتشر شد، خورشید ما در دوران طفولیت خود احتمالا چند سیاره‌ی سرگردان را گرفتار کرده است.

امیر سراج، مؤلف پژوهش و دانشجوی دکترای اخترفیزیک دانشگاه پرینستون، از مدل‌های از پیش‌توسعه‌یافته یا مجموعه‌ای از معادلات مبتنی بر سیاره‌های سرگردان برای این پژوهش استفاده کرد. سراج با این فرض که خورشید در دوران جوانی دارای شانس یک در پنجاه برای به دام انداختن سیاره‌ای سرگردان بوده، به ۱۰۰ میلیون شبیه‌سازی رسید و در آن‌ها معیار‌هایی مثل شکل مداری تا تعداد ستاره‌های سنگی به دام افتاده را تخمین زد. او با فرض شدیدترین محدودیت‌ها در زمان خورشید جوان، بدترین سناریو را تخمین زد.

بر اساس پژوهش یادشده، دو سیاره با جرمی هم‌اندازه با مریخ یا سه تا پنج سیاره با جرمی مشابه عطارد احتمالا فاصله‌ی ۱۴۰۰ واحد نجومی از خورشید قرار گرفته‌اند (یک واحد نجومی برابر است با فاصله‌ی میان زمین و خورشید)؛ بنابراین سیاره‌های سرگردان به‌دام افتاده احتمالاً در ابر اورت قرار دارند که حباب فرضی عظیمی شامل میلیارد‌ها جرم کوه‌پیکر است که به دور منظومه شمسی می‌چرخد.

سیاره‌های جدید مستقل از سیاره‌ی ایکس هستند که به عنوان سیاره فرضی مشابه نپتون در فاصله ۴۳ واحد نجومی از زمین می‌چرخد. برخلاف پژوهش جدید که بر فرضیه استوار است، دانشمندان وجود سیاره X یا سیاره نهم را بر اساس رصد مسیر‌های عجیب اجرام در کمربند کویپر پیش‌بینی کرده‌اند. کمربند کویپر منطقه‌ای دونات شکل از اجرام یخی است که از نپتون تا ابر اورت کشیده شده است.

اگرچه دنیا‌های سنگی به دام‌افتاده بیشتر شبیه به زمین هستند تا سیاره‌ی ایکس، سکونت‌پذیری آن‌ها هنوز در مرحله‌ی حدس و گمان است. آب ممکن است به شکل صفحات یخی روی این سیاره‌ها وجود داشته باشد؛ اما نور خورشید کمی به آن‌ها می‌رسد. بااین‌حال از آن‌جا که سیاره‌های فرضی از منظومه‌های دیگری آمده‌اند و در اصل سیاره فراخورشیدی به حساب می‌آیند، می‌توانند هدف خوبی برای مأموریت‌های فضایی آینده باشند.

بااین‌حال، یافتن سیاره‌های پیشنهادی جدید دشوارتر از شناسایی سیاره X است، زیرا این سیاره‌ها بسیار کوچک‌تر و دوردست‌تر هستند. سراج معتقد است رصدخانه‌ی در دست ساخت ورا روبین در شیلی که در سال ۲۰۲۵ آغاز به کار خواهد کرد، می‌تواند اولین سیاره‌ی سرگردان در فاصله‌ی ۷۰۰ واحد نجومی را شناسایی کند، اما این کار تنها در شرایطی امکان‌پذیر خواهد بود که این سیاره در آسمان جنوبی و در فاصله‌ی نزدیکی نسبت به ما قرار داشته و همچنین از ضریب انعکاس کافی برخوردار باشد.

منبع: زومیت