چگونگی شکل گیری سیارات !

چگونگی شکل گیری سیارات یکی از سوالات اساسی در نجوم به شمار می رود . اخیرا با تلاش های صورت گرفته موفق به مطالعه ی قرص هایی ( disks  ) از گرد و غبار و گاز اطراف دیگر ستارگان و در نتیجه آن متوجه فرآیند منعقد شدن و شکل گیری سیارات از پیش سیاره شدیم.منتهای مراتب در چنین فواصل رصدی کار سختی پیش رو خواهد بود.

دیوید ویلنر از مرکز نجوم Smithsonian هاروارد در گفتگوی خود با انجمن ستاره شناسی آمریکا گفت : " این موضوعی گسترده است که جا برای کار کردن دارد اما با توجه به مسیر طی شده در دهه های گذشته و با رصد سیستم های ستاره ای نزدیک ، ما به یک طرح کلی پیرامون فرآیند شکل گیری منظومه شمسی دست یافته ایم . "

 

مشکلات زیادی بر سر راه مطالعه قرص های پیش سیاره ای وجود دارد .

اول اینکه قسمت اعظم این قرص ها سرد و تاریک است به صورتی که هیدروژن مولکولی نمی تواند تابش داشته باشد .این مناطق تنها به وسیله ی مجموعه ای از بخش های کوچک سازنده شان که شامل گسیل حرارتی از قرص و یا نور پراکنده شده ستارگان می باشند، کاوش می شوند .

دوم این که مقدار ماده ای که منجمان به دنبال آن هستند واقعا اندک و ناچیز است . معمولا مقدار ماده یک قرص پیش سیاره ای در حدود یک صدم ( 0.01 ) جرم ستاره و در حدود یک چهارهزارم ( 0.00025 ) درجه از آسمان را شامل می شود.

 

از میان مشاهدات انجام گرفته تعداد زیادی از این سیستم ها [ ی ستاره ای] با تلسکوپ های مختلف ، و با تلاش فراوان می توانیم این قرص ها و نیز ستاره های آن ها را در گستره ی وسیعی از طول موج ها تشخیص دهیم.

ویلنر افزود که دو خصوصیت مهم هستند که فهم آن ها به خصوص مهم است : مقدار جرم این قرص ها ، چرا که درخشندگی رابطه مستقیمی با جرم دارد و دوم عمر قرص ها، با توجه به دانسته های کنونی ما ، قرص گرد و غبار ظرف مدت 3 میلیون سال تا 50 % و ظرف مدت 5 میلیون سال تا 90 % پراکنده می شوند .

 

به عنوان مثال ، میلنر بیان داشت که سحابی رو مارافسای (  Rho Ophiuchi nebula   ) که تصویر آن را مشاهده می کنید ، در نزدیکی صورت فلکی عقرب و صورت فلکی مارافسای و در فاصله 407 سال نوری زمین قرار گرفته است .

این ابر ( سحابی ) بسیار تماشایی است؛ با مناطق زیبای تاریک که ستون هایی از گاز و گرد و غبار ، تصویر میدان ستاره ها را در پس زمینه ، فرو نشانده اند . این ماده ای است که ستاره ها و سیارات را می سازد .

 

ویلنر مراحل شکل گیری منظومه شمسی را به شرح زیر اعلام کرد  :

ابتدا شکل گیری قرص اولیه ی پیش ستاره

سپس قرص پیش سیاره ای

و در ادامه قرص گرد و غبار باقی مانده (  debris disk ) درون سیستم سیاره ای .

 

اما مسئله اصلی در درک ما [از این موضوع ] ، باقی مانده است و آن هم اینکه منجمان هنوز نتوانسته اند تمامی مراحل این فرآیند را مشاهده نمایند و نمی توانند مستقیماً ( دقیقاً ) اثبات کنند که این قرص اولیه در نهایت منتج به شکل گیری سیارات خواهد شد .

این ها چندین نشانه هستند ، مثلا گاف های شکل گرفته در اطراف انبوه مواد ، شبیه گاف های ایجاد شده در حلقه های زحل ، در اطراف قمر های آن می باشند . در 15 سال گذشته قرص پیش سیاره ای توسط انواع گوناگونی از تداخل سنج ها در رصدخانه کک در ماونا کیا  (Mauna Kea ) و در گستره ی وسیعی از طول موج ها از 0.87 میکرون تا 7 میلیمتر مورد مطالعه قرار گرفته است.

 

در 5 سال گذشته تلسکوپ فضایی اسپیتزر توانایی های خود را در محدوده ی فروسرخ به کار بسته تا به دانسته های کنونی ما بیفزاید . اما اخیراً تلسکوپ جدید در بیابان high Chilean احتمالاً نه تنها می تواند تفکیک پذیری مورد نیاز را در جهت مشاهده ی اجمالی گاف های موجود در قرص به ما بدهد بلکه پنجره ای جدید در این زمینه که چگونه مواد اطراف یک سیاره می توانند سبب شکل گیری اقمار شوند بر روی ما خواهد گشود .

آرایش بزرگ میلیمتری / زیر میلیمتری آتاکاما ( ALMA  ) در محدوده طول موج های 0.3 تا 9.6 میلیمتر کار می کند . بدیهی است که ویلنر مشتاقانه در انتظار شروع به کار استفاده از توانایی های رصدی این آرایش ( ALMA ) می باشد. طبق برنامه قرار است این پروژه در سل 2012 آغاز به کار کند و ALMA ما را در پر کردن گاف های دانش کونونیمان در زمینه شکل گیری سیارات کمک نماید .