ردیابی دنیاهای پنهان، در ژرفای کیهان
مجله علمی ایلیاد - یکی از تلسکوپ‌های فضایی قادر است حلقه‌های ضخیم گرد و غبار را در سامانه‌های ستاره‌ای دور، ردیابی کند. این حلقه‌ها در بعضی موارد آ‌ن‌قدر بزرگ هستند که می‌توانند تعداد بسیار زیادی از سیارات منظومه‌ی شمسی ما را محاصره کنند و می‌توان آن‌ها زایشگاه‌هایی در کیهان دانست. درک نحوه‌ی کار این حلقه‌ها می‌تواند مطالب زیادی را در مورد چگونگی تشکیل سیارات منظومه‌ی شمسی، به ما بیاموزد.
اکنون گروهی از محققان بریتانیایی متوجه شده‌اند که چگونه سیارات زاده شده در این حلقه‌ها، حرکت می‌کنند و لذا اخترشناسان می‌توانند این حرکات را مشاهده کنند، حتی اگر نتوانند خود سیارات را ردیابی کنند. «فارسا مرو»، یکی از اخترشناسان سیاره‌ای دانشگاه وارویک، در این خصوص گفت: «ردیابی سیارات واقعاً دشوار است، اما در حقیقت رد سیارات را می‌توان دنبال کرد.»
مانند یک تونل باریک که مسیر خود را از روی سطح یک باغ طی می‌کند، سیاره‌های کوتوله مسیر خود را در درون دیسک‌های پیش ستاره‌ای حفر می‌کنند و لذا اخترشناسان می‌توانند این مسیرها را مشاهده کنند، حتی اگر خود سیارات مستقیماً قابل رویت نباشند. حتی با این که توانایی کشف این مسیرها یک اکتشاف جدید است، اما با استفاده از آرایش میلی‌متری تلسکوپ بزرگ آتاکاما «ALMA» که در مارس ۲۰۱۳ در شیلی ساخته شد، امکان مشاهده جزئیات فراوان این مسیرها وجود دارد.
با این حال، این مسیرها آن‌قدرها طولانی نیستند تا بتوانند داستان عبور سیاره‌ای که از آن‌ها رد شده را روایت کنند. محققان مدت‌های طولانی است که دریافته‌اند سیارات می‌توانند مدارهای خود را به طور قابل توجهی تغییر دهند، اما هرگز رفتار آن‌ها را در عمل مشاهده نکرده بودند. روش مرو و گروه او می‌تواند این موضوع را تغییر دهد. بنابراین حتی اگر نتوان خود سیارات را مشاهده کرد، می‌توان گرد و غبار موجود در اطراف حلقه را ارزیابی کرد. مرو در ادامه سخنانش افزود: «طول موج‌های کوچک تابش الکترومغناطیسی با اندازه‌ی ذرات ریز گرد و غبار مطابقت دارند و طول موج‌های بزرگتر با گرد و غبارهای بزرگتر هم همچنین.
بنابراین، محققانی که اطلاعات ALMA را ارزیابی می‌کنند، می‌توانند ببینند آیا گرد و غبارهای موجود در یک حلقه، ضخیم‌تر از گرد و غبارهای موجود در دیگری هستند یا ظریف‌تر از آن. گروه مرو به شبیه‌سازی این امر پرداخت که چگونه این ذرات گرد و خاک، خود را با سیاره مهاجرت کرده مطابقت می‌دهند. به عنوان مثال، وقتی که یک سیاره به سمت داخل و به سوی ستاره خود مهاجرت می‌کند، این امر باعث می شود که سرعت ذرات گرد و غبار موجود در نزدیکی آن بیشتر شده و یک مدار گسترده‌تر شکل بگیرد. در این حالت ذرات گرد و غبار بزرگتر به آسانی به اطراف حرکت می‌کنند، در حالی که ذرات کوچک‌تر با کشیده شدن توسط گاز محیطی داخل حلقه، کندتر می‌شوند.
لذا در طی مدت زمان طولانی، دو حلقه‌ی متمایز از ذرات گرد و غبار در اطراف یک سیاره مهاجر درونی ایجاد می‌شود؛ یکی خارج از مدار آن که از ذرات ضخیم‌تری تشکیل شده که به سوی خارج آن حرکت می‌کنند و یکی درون مدار سیاره که از ذرات ظریف‌تری تشکیل شده که توسط گازهای محیطی به درون کشیده می‌شوند. مرو در پایان گفت: «آلما باید بتواند این اثر را از طریق طول موج‌های تابشی که به حسگرهای دقیقش می‌رسند، مشاهده کند.» این گروه دریافت که این روش، بهترین فرصت برای ارزیابی یک سیاره مهاجر است.
نوشته: رافی لتزر
ترجمه: سهیلا دوست‌پژوه - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: سهیلا دوست‌پژوه - مجله علمی ایلیاد