چرا منظومه شمسی ما نادرترین نمونه در میان منظومه‌ها است؟

برای ما همه چیز عادی به نظر می‌رسد. سیاره آبی‌رنگ و پر از حیات ما در میان منطقه قابل سکونت اطراف خورشید قرار گرفته است و سیاره‌های غول‌پیکر گازی، در فاصله‌ای بسیار دورتر قرار دارند، اما دو پژوهش جدید نشان می‌دهند که منظومه شمسی ما در واقع در یک گروه ویژه قرار دارد.

منظومه‌های فراسیاره‌ای برای ستاره‌شناسان یک معما هستند. داده‌های تلسکوپ فضایی کپلر (Kepler Space Telescope) که کاشف نخستین بخش بزرگ از سیاره‌های فراخورشیدی است، نشان دادند که در بسیاری از منظومه‌های سیاره‌ای، سیاره‌ها تمایل دارند به همسایگان خود شباهت داشته باشند. به عنوان مثال، اگر سه سیاره وجود داشته باشند که به دور یک ستاره می‌چرخند، همه آنها تمایل دارند که اندازه و جرم مشابهی داشته باشند.

با وجود این، داده‌های کپلر محدود بودند. لوکش میشرا (Lokesh Mishra)، پژوهشگر دانشگاه برن (University of Bern) و سرپرست این پژوهش گفت: تعیین کردن این موضوع که آیا سیاره‌ها در هر منظومه‌ای مانند نخود در یک غلاف، به اندازه کافی شبیه به منظومه‌های دیگر هستند یا خیر، ممکن نبود.

پژوهشگران با بررسی داده‌ها، به چهار دسته از منظومه‌های ستاره‌ای دست یافتند.

مشابه؛ جرم سیاره‌های همسایه شبیه به یکدیگر است.

مرتب؛ جرم سیاره‌ها با فاصله از ستاره افزایش می‌یابد. این امر در مورد منظومه شمسی ما صدق می‌کند و نادرترین دسته است.

نامرتب؛ جرم سیاره‌ها تقریبا با فاصله از ستاره کاهش می‌یابد.

مختلط؛ توده‌های سیاره‌ای موجود در یک منظومه، از سیاره‌ای تا سیاره دیگر بسیار متفاوت هستند.

این پژوهش‌ها نشان می‌دهند که منظومه‌های سیاره‌ای چگونه و چرا ساختارهای متفاوتی دارند. این امر می‌تواند ناشی از جرم قرص گاز و غباری باشد که سیاره‌ها از آن بیرون می‌آیند.

میشرا در این خصوص گفت: از قرص‌های نسبتا کوچک و کم‌جرم و ستارگان دارای عناصر سنگین، منظومه‌های سیاره‌ای مشابه پدید می‌آیند. قرص‌های بزرگ دارای عناصر سنگین فراوان در ستاره باعث ایجاد سیستم‌های مرتب و نامرتب بیشتری می‌شوند. این در حالی است که منظومه‌های مختلط از قرص‌هایی با اندازه متوسط پدید می‌آیند.

اگرچه برخورد سیاره‌ها با یکدیگر یا به بیرون پرتاب شدن از منظومه‌های ستاره‌ای خود، بر ظاهر منظومه سیاره‌ای نیز تأثیر می‌گذارد، اما نکته مهم این است که پایان آن از ابتدا مشخص شده است.

یان آلیبرت (Yann Alibert)، استاد علوم سیاره‌ای دانشگاه برن و از پژوهشگران این پروژه گفت: در حال حاضر برای نخستین‌بار، سیستمی را برای مطالعه کردن کل منظومه‌های سیاره‌ای و مقایسه کردن آنها با منظومه‌های دیگر داریم. یکی از جنبه‌های قابل توجه نتایج پژوهش ما این است که شرایط اولیه شکل‌گیری سیاره‌ها و ستاره‌ها را به یک ویژگی قابل اندازه‌گیری مرتبط می‌کند. میلیاردها سال تکامل در آنها نهفته است و برای نخستین بار موفق شدیم این شکاف بزرگ زمانی را پر کنیم و پیش‌بینی‌های قابل آزمایش کردن را انجام دهیم.

منظومه شمسی ما نادر است و ما به زودی می‌توانیم دلیل آن را بفهمیم.

۵۸۵۸