منظومهی شمسی حداکثر چند سیاره دارد؟

منظومهی شمسی حداکثر چند سیاره دارد؟
مجله علمی ایلیاد - منظومهی شمسی دارای ۸ سیاره است که شامل عطارد، زهره، زمین، مریخ، مشتری، زحل، اورانوس و نپتون میشود. همهی این سیارهها به خاطر کشش گرانشی شدید خورشید حول آن میگردند. پرسش اینجاست که آیا میتوان بیشینه تعداد سیارههای در حال دوران حول خورشید را بهدست آورد؟ آیا جا برای دوران دیگر سیارهها حول خورشید نیز وجود دارد؟
نسبت به دیگر منظومههایی که میشناسیم منظومهی شمسی دارای تعداد سیارههای بیشتری است. به طور کل، ۸۱۲ منظومه تا کنون شناسایی شدهاند که سه و یا بیشتر سیارهی تایید شده حول ستارهی مرکزی آنها در حال دوران هستند. تنها منظومهای که به اندازهی منظومهی شمسی سیاره دارد، «کپلر ۹۰» است.
این احتمال وجود دارد که درون منظومههایی که تا کنون شناسایی کردهایم، سیارههای کوچک درونی دیگری نیز وجود داشته باشد که هنوز نتوانستهایم وجود آنها را تایید کنیم و به همین خاطر به نظر نمیرسد منظومهی شمسی شلوغترین منظومه در کل کیهان باشد. شاید واقعاً ۸ سیاره، حداکثر تعداد سیارههای دوران کننده حول یک ستاره باشد.
برای اینکه بتوان تعداد حداکثر سیارهها در یک منظومه را دانست، باید به تئوری متوصل شد و از برخی از عوامل طبیعی صرفنظر کرد. بهترین کار برای انجام این روش، ساختن یک منظومه به صورت تئوریک است. برای دانستن سیارههای درون یک منظومه باید جنبههای مختلفی در نظر گرفته شوند. ساختار یک منظومه نتیجهی عوامل پیچیدهای است که اندازهی ستاره، اندازهی سیارهها و نوع سیارهها، تعداد قمرهای هر سیاره، محل قرارگیری سیارکهای بزرگ و جهت مدار مواد باقی مانده از شکلگیری ستارهی مرکزی مهمترین عوامل محسوب میشوند.
دانشمندان در مهندسی کردن منظومهی طراحی شده، فرض کردهاند که مواد لازم برای شکلگیری بینهایت سیاره در منظومه وجود دارد. در این منظومه، سیارهها در هر مکانی میتوانند قرار بگیرند. میتوان قمرها را حذف و اضافه کرد و سیارکها و دیگر اجرام را نیز در هر مکانی جانمایی کرد. تنها محدودیتی که در مورد این منظومه در نظر گرفته شده، در مورد گرانش بوده است. دانشمندان فرض کردهاند که سیارات به صورت پایدار حول ستارهی مرکزی دوران میکنند و هیچ سیارهای با سیارات دیگر تداخل مداری ندارد.
موضوعی که در محاسبهی تعداد سیاره درون یک منظومه حائز بیشترین اهمیت است، اندازهی سیارهها است. هر چه سیاره بزرگتر باشد، میدان اثر آن بیشتر است و سیارهی دیگری نمیتواند در میدان اثر آن قرار بگیرد. به عنوان مثال مشتری ۳۰۰ برابر زمین جرم دارد و شعاع میدان اثر آن ۱۰ برابر زمین است. این اعداد بدین معنی است که اگر مشتری در منظومهی شمسی وجود نداشت، احتمالاً امکان قرارگیری ۱۰ سیاره مشابه زمین به جای آن وجود داشت. بنابراین برای اینکه بیشینه تعداد سیارههای یک منظومه محاسبه شود، باید سیارهها را تا حد ممکن کوچک در نظر گرفت. آنها این موضوع را نیز در نظر گرفتهاند که ممکن است چندین سیاره در یک مدار حول ستارهی مرکزی دوران کنند.
دانشمندان با در نظر گرفتن فرضیات پیش گفته، با استفاده از شبیهسازیهای کامپیوتری به محاسبهی بیشینه تعداد سیارهها به صورت تئوری پرداختهاند. نتایج انجام این محاسبات برای منظومهی شمسی نشان داده است که اگر سیارهها به اندازهی زمین باشند، میتوان ۲،۳۹۴ سیاره را در ۵۷ مدار مختلف حول خورشید قرار داد. اگر سیاراتی که یک دهم زمین جرم داشته باشند در نظر گرفته شوند، میتوان ۱۰،۷۶۹ سیاره را در ۱۲۱ مدار حول خورشید قرار داد. بنابراین میتوان دریافت که حداقل در منظومهی شمسی ۸ سیاره حداکثر سیارههای ممکن نبوده و جا برای تعداد سیارههای بیشتر وجود دارد.