آیا منظومه شمسی ما به راستی تنهاست؟

به یک باره کهکشان راه شیری از شمار زیادی از منظومه های خورشیدی آکنده شده است که پیش از این ندیده بودیم و سیاره هایی با شکل ها و اندازه های بسیار گوناگون که در مدارهایی به دور ستاره خورشیدمانندشان می گردند.

گروه هایی از اخترشناسان برکلی و استرالیا از کشف 28 سیاره جدید دیگر خبر دادند. سرپرست این گروه (که تمام این شب ها را سرگرم کار با بزرگترین تلسکوپ جهان در هاوایی است) نیز در جست وجوی سیاره های سنگی احتمالاً شبیه زمین است. جفری مارسی یکی از اخترشناسان برکلی که گروهش در کشف سیاره هایی که امروزه آنها را «سیاره های فراخورشیدی» می نامیم، پیشگام بوده است، در این مورد می گوید؛ «هم اکنون پرسش اساسی این است که آیا منظومه شمسی ما به راستی تنهاست.» مارسی که به همراه تعداد زیادی از همکارانش در پنج نشست انجمن نجوم امریکا شرکت کرده بود، گفت وی و یکی از دانشجویان تحصیلات تکمیلی به نام کتی پیک هم اکنون سرگرم بررسی 70 ستاره دیگر هستند تا بتوانند تعداد بیشتری از این اجسام را بیابند. جیسون رایت یکی از اخترشناسان دانشگاه برکلی در یک مصاحبه گفته است؛ «همه این اجسام نویافته شگفت انگیز و جالبند.» وی و همکارش جان اشر جانسون جزئیات مربوط به یافته های گروه را در نشست اخترشناسی تشریح کرده است.

با توجه به این 28 سیاره ای که این گروه و همکاران استرالیایی آنها یافته اند، تعداد کل سیاره های فراخورشیدی کشف شده به 236 مورد می رسد. گفتنی است اولین سیاره فراخورشیدی حدود دو دهه قبل پیدا شده بود و هم اکنون شمار آنها به سرعت در حال افزایش است.در گزارش این گروه ها آمده است که علاوه بر 28 سیاره ای که آنها طی سال گذشته یافته اند، هفت کوتوله قهوه ای نیز کشف کرده اند. گفتنی است کوتوله های قهوه ای اجرام بزرگ و عجیبی هستند که از مشتری نیز بزرگترند و آنها را با عنوان «ستاره های ناکام»(Failed Star) یا ستاره های نارس نیز نام می برند، زیرا نتوانستند از لحاظ جرم و اندازه آنقدر بزرگ شوند که واکنش های هسته ای در آنها شروع شود و همانند ستاره های واقعی بدرخشد.

به گفته اخترشناسان بین منظومه های خورشیدی تاییدشده ای که سال گذشته کشف شده است، چهار ستاره در مدارشان دست کم دو سیاره دارند، شاید هم تعداد بیشتری که هنوز هم کشف نشده است. دو ستاره دیگر نیز اجرامی به دور خود دارند که از اینها هم شگفت انگیزتر است. شاید این اجرام سیاره های غول پیکر گازی باشند، شاید هم کوتوله های قهوه ای و تنها با پژوهش های بیشتر با استفاده از ابزارهای دقیق تر و حساس تر می توان با قطعیت در مورد ماهیت آنها اظهار نظر کرد.مارسی می گوید برخی از این سیاره های فراخورشیدی نویافته «مشتری مانندهای پرجرم» هستند که در فاصله دوری از خورشیدشان می گردند، اما برخی دیگر «مشتری مانند های داغ» هستند که در فاصله 5 میلیون کیلومتری ستاره شان قرار دارند. گفتنی است این فاصله از فاصله زمین تا خورشید (150 میلیون کیلومتر) بسیار کمتر است.مارسی و رایت به یک سیاره عجیب اشاره می کنند که به دور ستاره ای به نام گلیس 436 (Gleise436) می گردد. این ستاره به خورشید ما بسیار شبیه است و در فاصله 30 سال نوری از ما می گردد. گروه برکلی این سیاره را دو سال پیش یافت، اما مایکل گیلون از دانشگاه لیژ بلژیک به تازگی دریافت که این سیاره از مقابل ستاره اش عبور می کند (پدیده گذر) و بدین ترتیب می توان برای اولین بار قطرش را اندازه گرفت. هر چند که سیاره ستاره گلیس 436 هم اندازه نپتون است اما اندازه گیری های گروه برکلی نشان داد که جرمش 17 برابر جرم نپتون است. بسیاری از این سیاره های فراخورشیدی با استفاده از بررسی لرزش هایی که گرانش این سیاره ها در ستاره مادرشان ایجاد می کنند، شناسایی شده اند اما سیاره ای را که پیرامون گلیس 436 می گردد، به عنوان سیاره گذرکننده می شناسیم زیرا هنگامی که از زمین به این سیاره نگاه می کنیم، سیاره در بخشی از مدار حرکت خود درست از مقابل ستاره مادر می گذرد.مارسی می گوید؛ «این سیاره بین سه سیاره فراخورشیدی شبه نپتونی که پیرامون ستاره های دیگر می گردند، متمایز و همانند راهنماست. به نظر می رسد که این سیاره از هسته ای سنگی ساخته شده باشد که پیرامونش مقدار زیادی آب وجود دارد که در اثر گرانش سیاره جامد شده است.» و از این لحاظ به نپتون و اورانوس در منظومه شمسی ما شبیه است.مارسی می گوید؛ «موضوع مهم آن است که بسیاری از خواص منظومه شمسی ما در کل به طور چشمگیری با خواص دیگر منظومه های سیاره ای مشترک است. به نظر می رسد که منظومه شمسی ما از لحاظ ساختار شبیه منظومه های خورشیدی دیگر در جای جای کهکشان ماست و سیاره های موجود در منظومه شمسی ما نیز از لحاظ ترکیب شیمیایی اجزای سازنده به سیاره های دیگر منظومه های خورشیدی شباهت دارد.» رایت می گوید؛ «کم کم معلوم می شود که این منظومه ها به منظومه های خورشیدی واقعی همانند منظومه شمسی ما بسیار شبیه اند.»

مارسی و رایت توافق دارند این که سیاره های فراخورشیدی بزرگ در فاصله های نزدیک و دور حول ستاره شان می گردند، نشان می دهد این احتمال هم وجود دارد سیاره های صخره ای همانند زمین و مریخ نیز در «فاصله ای قابل سکونت» از خورشیدشان بگردند. منظور از فاصله قابل سکونت فاصله ای است که در آن دمای سیاره ملایم است و آب مایع در آن وجود دارد و دیگر شرایط لازم برای ظهور حیات مهیاست.

این دو توافق دارند که با پیشرفت فناوری آشکارسازی سیاره ها (حتی با استفاده از فناوری های موجود) احتمال یافتن این سیاره های فراخورشیدی دوردست نیز زیاد می شود.مارسی هر شب را به جست وجوی سیاره های فراخورشیدی می گذراند. وی برای این کار از دو رصدخانه که بزرگترین تلسکوپ های جهان هستند و بر روی قله کوه مائوناکی در هاوایی مستقرند،استفاده می کند.

دیوید پرلمن    مترجم : سلیمان فرهادیان

عکس هایی از پایگاه فضایی

نپتون

ابرهای آبی نپتون عمدتا متان منجمد می باشند. متان ماده اصلی شیمیایی در طبیعت و سوخت مناسب برای گرما و پخت و پز در زمین می باشد. جرم دیگری که در تصویر می بینید تریتون، قمر این سیاره است.

گرچه پلوتو در مداری دورتر از مدار نپتون به دور خورشید در گردش است اما در هر 248 سال یکبار، پلوتو به مدت بیست سال وارد مدار نپتون می شود و در این دوران فاصله اش از خورشید ،نسبت به فاصله نپتون از خورشید، کمتر می گردد. آخرین باری که پلوتو از مدار نپتون گذشت از 23 ژانویه 1979 تا 11 فوریه 1999 بود.

قطر نپتون در منطقه استوایی معادل 49.528 کیلومتر، تقریبا 4 برابر قطر زمین،  است. این سیاره 17 برابر سیاره زمین وزن دارد اما چگالی آن از چگالی زمین کمتر است. نپتون 11 قمر و چندین حلقه دارد.

نپتون در مداری بیضی شکل به دور خورشید در گردش است. میانگین فاصله آن از خورشید حدود 4.495.060.000 کیلومتر می باشد. یکسال در این سیاره معادل 165 سال زمینیست. نپتون علاوه بر گردش مداری دارای گردش وضعی حول محور فرضی عمودی خود نیز می باشد. زاویه انحراف محور این سیاره 28 درجه است. یک دور گردش وضعی این سیاره در مدت زمان 16 ساعت و 7 دقیقه انجام می گیرد.

سطح و اتمسفر

دانشمندان بر این باورند که این سیاره به طور کامل از هیدروژن، هلیوم و سیلیکات ساخته شده است. سیلیکاتها مواد معدنی هستند که  بیشتر پوسته سنگی زمین را تشکیل می دهند گو اینکه در نپتون اثری از سطح جامد دیده نمی شود. ابرهایی ضخیم سطح این سیاره را پوشش داده اند. درون این سیاره با قسمتی از گازهای به شدت فشرده شروع می شود. اطراف این هسته مرکزی را لایه ای از گازهایی که به شکل مایع در آمده اند احاطه می کند. انحراف زاویه محور نپتون باعث به وجود آمدن فصول در این سیاره شده است.

نپتون با لایه ای ضخیم از ابرهایی که به سرعت در حال حرکتند پوشیده شده است. وزش باد، حرکت این ابرها را به 1100 کیلومتر در ساعت می رساند. ابرهایی که در فاصله دورتری از سطح سیاره قرار دارند عمدتا متان یخ زده می باشند. دانشمندان معتقدند که ابرهای تیره تر نپتون که در زیر ابرهای متان قرار گرفته اند سولفات هیدروژنند.

در سال 1989، سفینه ویجر 2 منطقه تیره ای را در نپتون پیدا کرد. این لکه به دلیل وجود توده های گازی که با سرعت بسیار فراوان در حال گردش بودند، ظاهر شده بود. این منطقه نقطه سیاه بزرگ نام گرفت و شبیه نقطه قرمز بزرگ در مشتری بود. اما در سال 1994، تلسکوپ فضایی هابل نشان داد که این لکه از بین رفته است.

 اقمار و حلقه ها

پوسته یخی تریتون، بزرگترین قمر نپتون، شیارها و دره هایی دارد که می توانید در این تصویر تهیه شده توسط ویجر2، سفینه ایالات متحده، مشاهده کنید.
عکس از ناسا

نپتون 11 قمر شناخته شده دارد. تریتون (Triton) بزرگترین قمر این سیاره 2705 کیلومتر قطر دارد و در فاصله 354.760کیلومتری سیاره قرار گرفته است. این جرم تنها قمر در منظومه شمسی است که برخلاف جهت حرکت سیاره مادرش در چرخش است. تریتون مداری دایره شکل دارد و در مدت 6 روز زمینی یک بار دور نپتون می چرخد. احتمالا تریتون زمانی دنباله دار بزرگی به دور خورشید بوده و در مقطعی این دنباله دار گرفتار گرانش نپتون شده است.

دانشمندان مدارکی کشف کرده اند که ثابت می کند گدازه های آتشفشانی که در گذشته در این قمر فوران کرده اند ترکیبی از آب و آمونیا بوده اند. این ترکیب امروزه به شکل یخ زده در سطح تریتون وجود دارد. دمای سطحی این قمر 235- درجه سانتیگراد است. در واقع سردترین جائیست که در کل منظومه شمسی وجود دارد. تعدادی آتشفشان در سطح تریتون فعال باقی مانده اند و کریستالهای یخ نیتروژن را تا ارتفاع 10 کیلومتری سطح این قمر به بیرون پرتاب می کنند.

نپتون سه حلقه واضح و یک حلقه مات دارد. همه این حلقه ها بسیار کدرتر از حلقه های زحلند. به نظر می رسد که این حلقه ها متشکل از ذرات غبارند. حلقه خارجی نپتون با بقیه حلقه های سیاره ای منظومه شمسی متفاوت است. این حلقه سه بخش منحنی دارد که از بقیه جاهای آن روشن تر و متراکم تر است . دانشمندان هنوز نمی دانند که چرا همه ذرات غبار به شکل یکنواخت در این حلقه پخش نشده است.

نپتون ابتدا در دل فرمولهای ریاضیات کشف شد. ستاره شناسان که تا قبل از آن فکر می کردند اورانوس آخرین سیاره منظومه شمسی است، متوجه شدند که اورانوس همیشه در جائیکه آنها پیش بینی می کردند نیست.  نیروی گرانش سیاره ای ناشناخته بر روی اورانوس تاثیر می گذاشت.

در سال 1843، جان آدامز(John C. Adams)، یک ستاره شناس و ریاضیدان جوان، کار خود را برای کشف سیاره ناشناخته آغاز کرد. آدامز پیش بینی کرد که فاصله این سیاره از اورانوس 6/1 بیلیون کیلومتر است. او مطالعات دقیق خود را در سپتامبر 1845 به پایان رساند. آدامز نتیجه تحقیقات خود را برای سر جورج ایری (Sir George B. Airy)، ستاره شناس سلطنتی انگلستان ارسال کرد. با اینحال چون ایری نمی توانست این سیاره را در تلسکوپ ببیند، نتوانست به آدامز اعتماد کند.

در همین حال لوریر (Urbain J. J. Leverrier)، ریاضیدان فرانسوی که با آدامز نا آشنا بود، کار بر روی این پروژه را آغاز کرد. در نیمه های 1846، لوریر نیز موقعیت نپتون را پیش بینی کرد. او نتیجه مطالعات خود را، که به مطالعات آدامز بسیار شبیه بود، برای رصدخانه اورانیا (Urania) در برلین فرستاد. مدیر رصدخانه، یوهان گاله (Johann G. Galle)، به همراه دستیارش، هنریش دآرست (Heinrich L. d'Arrest)، مطالعات لوریر را بررسی کردند و وجود سیاره را تائید کردند. امروزه هم آدامز و هم لوریر ، هر دو را کاشف این سیاره می دانند. سیاره ایکه به نام خدای دریای رومیان، نپتون نام گرفت. در آگوست 1989، سفینه ویجر 2 نخستین تصاویر تهیه شده در فاصله نزدیک را از این سیاره و برخی از اقمارش تهیه کرد. این سفینه همچنین به وجود حلقه های نپتون و شش قمر آن به نامهای دسپینا، گالاتیا، لاریسا، نایاد، پروتئوس و تالاسا پی برد.

منبع:

Smith, Bradford A. "Neptune." World Book Online Reference Center. 2004. World Book, Inc.

ترجمه: لنا سجادیفر