مشاهدات جدید نشان می‌دهند که سیارات در حال شکل‌گیری در دیسک‌های پیش‌سیاره‌ای، مانند آنچه در اطراف PDS 70 دیده می‌شود، می‌توانند سیارات بعدی را تحریک به شکل‌گیری کنند. این یافته که بر اساس تصاویر با وضوح بالا از آرایه بزرگ میلی‌متری/زیرمیلی‌متری آتاکاما (ALMA) به دست آمده است، از نظریه اثر دومینو در شکل‌گیری متوالی سامانه‌های سیاره‌ای حمایت می‌کند.
کشفیات در سامانه‌های چندسیاره‌ای
مشاهدات جدید در زمینه رادیو نجوم از یک سامانه سیاره‌ای در حال شکل‌گیری نشان می‌دهند که پس از ظهور اولین سیارات نزدیک به یک ستاره، این سیارات می‌توانند مواد اطراف را تحت تأثیر قرار داده و آن را به سمت تشکیل سیارات جدیدتر در فاصله‌های دورتر هدایت کنند. در این فرآیند، هر سیاره نقشی در ایجاد سیاره بعدی ایفا می‌کند، درست مانند دومینوهایی که به ترتیب یکدیگر را به حرکت درمی‌آورند.
تاکنون اخترشناسان بیش از ۵,۵۰۰ سامانه سیاره‌ای را شناسایی کرده‌اند که از میان آن‌ها، بیش از ۱,۰۰۰ سامانه دارای چندین سیاره به‌طور قطعی تأیید شده‌اند. سیارات در دیسک‌های پیش‌سیاره‌ای (ابرهای عظیم گاز و غبار که ستارگان جوان را احاطه می‌کنند) شکل می‌گیرند. با وجود این کشف، فرآیند دقیق شکل‌گیری سامانه‌های چندسیاره‌ای مانند سامانه خورشیدی ما همچنان به‌طور کامل روشن نشده است.
مطالعه موردی: PDS 70
یکی از سامانه‌های کلیدی برای مطالعه شکل‌گیری سیارات، ستاره جوان PDS 70 است که در فاصله ۳۶۷ سال نوری از زمین و در صورت فلکی قنطورس قرار دارد. این تنها ستاره‌ای است که در آن، سیارات کاملاً شکل‌گرفته مستقیماً در داخل یک دیسک پیش‌سیاره‌ای با استفاده از تصویربرداری نوری و مادون قرمز مشاهده شده‌اند.
مشاهدات قبلی در طول موج‌های رادیویی توسط ALMA، یک حلقه از دانه‌های غبار را در آن سوی مدار دو سیاره شناخته‌شده PDS 70 شناسایی کردند. اما این مشاهدات اولیه فاقد وضوح کافی برای بررسی ساختار دقیق این حلقه بودند.
در مقایسه با مشاهدات قبلی (تصویر چپ)، مشاهدات جدید ALMA در طول‌موج‌های بلندتر (تصویر راست) توانستند به‌طور بهتری به درون حلقه غباری نگاه کنند و یک تمرکز دانه‌های غبار را در سمت شمال‌غربی (بالا-راست) شناسایی کنند، جایی‌که یک سیاره جدید در حال شکل‌گیری است.
پیشرفت در تکنیک‌های مشاهده
در این پژوهش، تیمی بین‌المللی به سرپرستی کیوآکی دوی، که پیش‌تر دانشجوی دکتری در رصدخانه ملی نجوم ژاپن (NAOJ) و دانشگاه مطالعات پیشرفته (SOKENDAI) بود و اکنون به‌عنوان پژوهشگر فوق‌دکتری در مؤسسه نجوم ماکس پلانک فعالیت می‌کند، مشاهدات با وضوح بالایی از دیسک پیش‌سیاره‌ای اطراف PDS 70 انجام داد. این تیم از ALMA استفاده کرد، اما این بار در طول‌موج بلندتری از امواج رادیویی مشاهده کردند. دلیل این انتخاب این است که طول‌موج‌های بلندتر توانایی بهتری برای مشاهده درون ابرهای غبارآلود دیسک‌های پیش‌سیاره‌ای دارند.
یافته‌های جدید مشاهدات ALMA
مشاهدات جدید ALMA به‌وضوح تمرکز دانه‌های غبار در حلقه‌ای خارج از مدار دو سیاره موجود PDS 70 را نشان می‌دهند. این تمرکز در سمت شمال‌غربی (بالا-راست) حلقه شناسایی شده است. موقعیت این توده غباری نشان می‌دهد که سیارات موجود در این سامانه با دیسک اطراف خود تعامل دارند و دانه‌های غبار را در لبه بیرونی مدارهایشان در یک منطقه باریک متمرکز می‌کنند. این دانه‌های غبار متمرکز احتمالاً به یک سیاره جدید تبدیل می‌شوند.
این پژوهش به‌طور تجربی نشان می‌دهد که شکل‌گیری سامانه‌های سیاره‌ای، مانند سامانه خورشیدی ما، می‌تواند با مدل شکل‌گیری متوالی سیارات از داخل به بیرون توضیح داده شود. در این فرآیند، هر سیاره جدید مانند دومینویی است که با تشکیل خود، باعث شکل‌گیری سیاره بعدی شده و این روند تکرار می‌شود.
منبع: Scitechdaily
