فناوری

سیاره نهم مرموزتر از همیشه: ۶ برابر بزرگتر از زمین جایی ورای نپتون

بر سر تعداد سیاره‌های منظومه شمسی از دیرباز جدالی پایان‌ناپذیر وجود داشته است. برخی اخترشناسان معتقدند که یک سیاره ناشناخته که جرمی حدود شش برابر زمین دارد در بخش‌های بیرونی منظومه شمسی پنهان شده است و منتظر اکتشاف و توجه دانشمندان است. آیا سیاره‌ای با این اندازه توانایی استتار در منظومه شمسی را دارد؟ جواب مثبت است، سیاره‌ای حتی با جرمی چند برابر زمین هم می‌تواند در قسمت‌های انتهایی منظومه شمسی با نواری از ستارگان کهکشان راه شیری پوشانده شوند و از دید ناظران پنهان بماند. اما کهکشان تا هر اندازه که سرسخت باشد دانشمندان در نهایت راهی را برای اکتشافات خود به وجود می‌آورند.

پس از حذف پلوتو از فهرست سیارگان اصلی منظومه شمسی گمانه‌زنی‌هایی درباره وجود سیاره نهم در منظومه شمسی وجود داشت.

یکی از سوالات مهم اخترشناسان این بود که آیا یک سیاره بزرگ و یخی می‌تواند در منطقه‌ای فراتر از مدار نپتون وجود داشته باشد؟ شکل‌گیری چنین سوالاتی در ذهن این افراد کاوشگر باعث شد که زمزمه‌های وجود سیاره نهم بین نظریه‌پردازان به وجود بیاید. این فرضیه که در بین دانشمندان به جست و جو برای سیاره نهم مشهور بود در روزهای اول مطرح شدنش جنجال‌های بسیاری را برانگیخت.

اما تا به امروز داده‌ها چیزی دقیق از وجود این غول یخی را در چنین فاصله‌ای نشان نمی‌دهند. بسیاری از دانشمندان معتقدند که نشانه‌های وجود چنین سیاره عظیمی در داده‌ها به صورت آشکار وجود ندارد اما می‌توان با تحلیل و تجزیه داده‌ها به نتایج مبهی دست پیدا کرد. با توجه به این داده‌ها سیاره نهم باید جرمی درخشان باشد و از دید تلسکوپ‌های موجود در زمینه یک گوی درخشان و زیبا در دل آسمان باشد.

مایک براون، ستاره شناس در موسسه فناوری کالیفرنیا است و وظیفه نویسندگی این مطالعه جدید را بر عهده داشته است. وی درباره سیاره نهم چنین می‌گوید: « شاید از جمع‌آوری اطلاعات دقیق سیاره نهم و معطوف شدن نگاه به سمت این سیاره تنها یک یا دو سال بگذرد اما سیر این تحقیقات از پنج سال قبل در ذهن من شکل گرفته است به همین دلیل من بسیار به آینده این تحقیقات درباره چنین جرم غول پیکری خوش‌بین هستم.»

آخرین تجزیه و تحلیل‌های مایک براون در مورد گرانش سیاره نهم که با کمک همکارش در کنستانتین باتیگین، همتای وی در کلتک محاسبه شده است، نشان می‌دهد که جرم سیاره نهم  تقریباً مساوی با شش برابر جرم زمین است. این موضوع از این سیاره یک ابر زمین سنگی یا یک مینی نپتون گازی خواهد ساخت.

در صورت کشف، این سیاره اولین غول پیکری خواهد بود که از سال ۱۸۴۶ تا به امروز یعنی زمان کشف نپتون، به فهرست سیارگان اصلی منظومه شمسی افزوده شده است. وجود این ابر سیاره یخی در چنین فاصله‌ای از خورشید می‌تواند گام مهمی در راه شناخت منظومه شمسی باشد. اما این کسب اطلاعات و شناخت تنها به منظومه شمسی ختم نمی‌شود و شناخت هر کدام از سیاره‌های کهکشان راه شیری می‌تواند اطلاعات ارزشمندی را درباره کل جهان و نحوه شروع و شکل‌گیری آن به محققان ارائه دهد.

شاید شما هم این نکته را به خاظر داشته باشید که سیاره‌های اصلی منظومه شمسی تنها هشت عدد هستند و دیگر به تعداد آن‌ها افزوده نخواهد شد اما این موضوع نادرست است!

با گذشت زمان تکنولوژی دانشمندان برای مطالعه‌های بین سیاره‌ای و در مقیاس بزرگ بیشتر خواهد شد، با رواج تکنولوژی بسیاری از حقایقی که در گذشته به عنوان مدارک مستند از آن‌ها یاد می‌شد را زیر سوال برد و نشان داد که حتی این مسائل که بسیاری آن‌ها را بدیهی تلقی می‌کنند هم ممکن است که اعتبار خود را از دست بدهند. بنابراین اصلا عجیب نیست که در نهایت و با مطالعات بیشتر دانشمندان دریابند که سیارات دیگری با ویژگی‌های هشت سیاره اصلی در فضای فرا نپتونی وجود دارند که می‌توان آن‌ها را در دسته‌بندی سیارات اصلی منظومه شمسی قرار داد.

در گذشته درباره پلوتو و ماجرای حذف آن از فهرست سیاره‌های اصلی منظومه شمسی سخن گفتیم؛ در این مقاله قصد داریم به بررسی زمزمه‌های پیرامون سیاره نهم بپردازیم.

در طول سال‌ها، محققان و منتقدان وجود این سیاره را تکذیب کرده‌اند زیرا آن‌ها معتقد هستند که وجود آثاری از سیاره نهم در اسمان تنها می‌تواند نتیجه سوگیری‌های شخصی در رصد آسمان باشد. آن‌ها باور دارند که یک اکتشاف چیزی بیش از یک مشاهده سطحی است و از سمت دیگر نباید با قوانین فیزیک و بدیهیات این علوم منافاتی داشته باشد.

اگر گرانش ضربه مهمی به پیکره موضوع سیاره نهم وارد می‌کند و ممکن بودن آن را زیر سوال می‌برد. پس محققان نمی‌توانند تنها با یک رصد و بدون در نظر گرفتن قوانین نمی‌توان فهرست سیارات اصلی منظومه شمسی را تغییر دهند. در واقع ما برای این کار علاوه بر رصد، نیاز به اثبات و تجزیه و تحلیل داده‌های علمی بیشتری داریم.

رنو مالهوترا Renu Malhotra از دانشگاه آریزونا درباره سیارات موجود در منظومه شمسی و اطراف آن می‌گوید که اکثر این اجرام با تلسکوپ‌های بزرگ که قابلیت‌های محدودی برای بررسی فضای بیرونی منظومه شمسی دارند، کشف می‌شوند. وی معتقد است که اکثر این تلسکوپ‌ها از قدرت کافی برای اکتشفات فضایی برخوردار نیستند به همین دلیل نمی‌توان به طور قطع درباره سیاره نهم اظهار نظر کرد. به بیان دیگر آینده این سیاره مبهم است.

در واقع اخترشناسان بر اساس تخمین‌های خود از موقعیت فعلی وجود سیاره یخی تحقیقات خود را انجام می‌دهند و امیدوار هستند که نکات بیشتری را درباره این سیاره به دست بیاورند. اما نکته اصلی این است ستاره شناسان تاکنون تنها تعداد انگشت‌شماری از این اجرام دوردست آسمانی را کشف کرده‌اند. بدون تحقیقات سازمان‌یافته و محاسبات جدید مبتنی بر وجود این سیاره در فضای فرانپتونی بسیار سخت و دشوار است که محققان و ستاره شناسانی که در این زمینه مشغول به کار هستند بتوانند به طور قطع درباره ویژگی‌های سیاره نهم اظهار نظر کنند.

براون و باتیگین برای کمک به تیمی از کاوشگران آسمان شب، از محاسبات تجدید نظر شده خود برای تهیه نقشه از بخشی از آسمان استفاده کردند که به قسمتی از آسمان اشاره می کند که احتمالاً سیاره نهم در آن یافت می شود. این منطقه که محققان گمان می‌کنند محل حضور سیاره نهم است مملو از ستاره‌ها در اندازه‌های مختلف است. دانشمندان امیدوار هستند که شاید وجود این ستارگان و به دست آوردن اطلاعات از این هاله ستاره‌ای بتواند اطلاعات بسیار مهمی را از گذشته در اختیار آن‌ها قرار بدهد.

«شاید در گذشته در نقطه‌ای مبهم از علم ایستاده بودیم اما امروزه می‌دانیم که هر آن چه را که در جست و جوی آن هستیم در کدام قسمت از منظومه شمسی بیابیم، این پیشرفتی مهم در علم ستاره‌شناسی محسوب می‌شود. اکتشافات برای یافتن سیاره نهم ادامه خواهد یافت حتی اگر مکان تخمینی فعلی او صحیح نباشد.»

مایک براون

سیاره‌های ناشناخته در آن سوی منظومه شمسی

در ابتدا، براون و باتیگین فرضیه خود از سیاره نهم را در سال ۲۰۱۶ مطرح کردند. اما این موضوع به همین نقطه ختم نشد زیرا اثبات وجود دنیایی در سمت دیگر از منظومه شمسی بسیار دشوارتر از چیزی است که تصور می‌شود. بیش از یک قرن است که ستاره شناسان پیرامون وجود چنین سیاره‌ای بحث کرده‌اند و به اشتباه معتقدند که وجود جرمی سنگین در مدار نپتون اختلال ایجاد کرده است.

در نهایت، ستاره شناس پرسیوال لاول این سیاره دردسرساز را سیاره ایکس نامید و آنقدر در پی یافتن آن بود که حتی در وصیت‌نامه خود میلیون‌ها دلار از دارایی خود را در راه اکتشاف برای این موضوع بخشید. (در سال ۱۹۳۰، کلاید تامبو، رصدخانه لاول ، پلوتو را پیدا کرد که به عنوان سیاره نهم منظومه شمسی شناخته شد اما در نهایت از فهرست سیارات اصلی منظومه شمسی حذف شد.)

وجود اختلالات در ظاهر اجرامی از کمربند کویپر تیم کلتک را بر آن داشت تا تلاش برای یافتن سیاره نهم و اثبات پیش بینی خود از وجود سیاره نهم را از سر گیرند. از سیاره نهم که در بین محققان به غول یخی معروف است انتظار می‌رود در قسمت فرانپتونی منظومه شمسی  یافت بشود و  حداقل ۱۵۰ برابر نسبت به مدار زمین از خورشید دورتر باشد.

در سال ۲۰۱۶ ، باتیگین و براون شش مورد از اجرام فرانپتونی را مورد بررسی قرار دادند. بسیاری از تفاوت‌های این شش سیاره با سیارات اصلی منظومه شمسی برای دانشمندان آزاردهنده بود؛ یکی از این موضوعات مدار این اجرام به که به شکل عجیبی کج و نامتقارن بودند. این تیم در نهایت جست و جوی خود درباره سیاره نهم به این نتیجه رسیدند که سیاره‌ای ناشناخته در آن سوی نپتون وجود دارد که جرم آن  حدود ۱۰ برابر جرم زمین است. همه این نتایج که از تحقیقات این تیم به وجود آمده بود به وجود سیاره نهمی با جرم بسیار زیاد و دمای بسیار پایین اشاره داشت. اما این انتهای اکتشاف نبود.

با وجود تلاش زیاد تیم و مطرح کردن فرضیه سیاره نهم، بلافاصله پس از اعلام این فرضیه ستاره‌شناسان زیادی به این خبر واکنش دادند و آن را دروغ و توهم نامیدند. از نظر آن‌ها چنین چیزی امکان نداشت و می‌توانست تا حد زیادی نظم موجود در طبقه‌بندی سیاره‌های اصلی منظومه شمسی را به هم بزند به همین دلیل به نظر آن‌ها گذاشتن نام سیاره نهم بر چنین سیاره‌ای و با این میزان از فاصله کار عاقلانه‌ای نبود. از سمت دیگر، طی پنج سال گذشته، چندین تیم با استفاده از مجموعه‌های مختلف داده‌های به دست آمده به این نتیجه رسیدند که شواهدی که به وجود سیاره نهم اشاره می‌کند چیزی بیش از یک مشاهده ساده نیست و پایه و اساس علمی ندارد.

در سمت دیگر هم ستاره‌شناسان موافق وجود سیاره نهم قرار دارند و وجود چنین سیاره‌ای را نشانه‌ای از ظهور قوانین جدید و نجوم مدرن می‌دانند. ستاره شناسان هنوز در حال حل و فصل اختلاف نظرها هستند اما آخرین تجزیه و تحلیل از سوی براون و باتیگین، تلاشی نهایی برای اثبات این موضوع است.

«به عنوان کسی که حاشیه‌های زیادی را درباره سیاره نهم به دوش می‌کشد باید بگویم از این موضوع بسیار خوشحال هستم که محققان در حال جست و جو برای یافتن ناشناخته‌های منظومه شمسی هستند. این موضوع بسیار لذت‌بخش است زیرا این شناختن ناشناخته‌ها است که علم ستاره‌ شناسی را از یکنواختی خارج می‌کند.»

میشل بانیستر از دانشگاه کانتربری، که فرضیه وجود سیاره نهم را در سال ۲۰۱۷ به چالش کشید

جست و جوی سازمان‌یافته

براون و باتیگین جدیدترین پیش بینی‌های خود را از اندازه و مدار سیاره نهم را بر اساس مطالعه مجموعه‌ای متفاوت از اجرام انجام دادند. برخی از داده‌های موجود از اجرام موجود در کمبرند کویپر استخراج شده بودند اما اجرام قدیمی این کمربند تنها اعضای این فهرست نبودند. گروه جدیدی از اجرام مختلفی اضافه شدند و مبنای اضافه کردن این اجرام تاثیری بود که آن‌ها بر نپتون می‌گذارند. سیارات کوتوله شاید در فهرست سیاره‌های اصلی منظومه شمسی قرار نگیرند اما اطلاعات مهمی را درباره هستی به محققان منتقل می‌کنند.

براون می گوید:« شناخت نپتون و تسلط بر رفتار آن چیزی نیست که به سادگی به دست بیاید به همین دلیل ما باید عوامل اثرگذار بر روی آن را مورد توجه و مطالعه قرار بدهیم.»

با این وجود،  مالهوترا معتقد است که راه پیشرفت در این مطالعات تجزیه و تحلیل داده‌های تحقیقات پیشین است. این موضوع درست است که میزان اطلاعاتی که از گذشته درباره سیاره نهم به جا مانده است بسیار کم است اما هر نکته کوچکی می‌تواند تا حد خوبی به روند تحقیقات کمک بکند.

این در حالی است که از سمت دیگر باتیگین انبوهی از شبیه سازی‌ها را برای پیش بینی ویژگی‌های سیارات ناشناخته در آن منطقه به کار گرفته است. این تحقیقات به صورت اختصاصی به سیاره نهم نیز پرداخته می‌شوند اگرچه که این تیم هنوز ایده ای ندارد که موقعیت دقیقا این سیاره کجا می‌تواند باشد اما مهم این است که دانشمندان در راه کشف حقایق جدید از هیچ تلاشی دریغ نمی‌کنند حتی اگر نکات بسیاری را در روند تحقیقات خود مبهم ببینند.

اطلاعات ضد و نقیض زیادی از سیاره نهم در دسترس بود که صحت هرکدام به طور کامل مشخص نبود اما پس از تحقیقات زیاد مشخص شد که درست است اندازه سیاره نهم از زمین بزرگ‌تر است اما این نسبت به ده برابر نمی‌رسد و بین سه تا پنج برابر است، از سمت دیگر این سیاره بیش از آن چه که تصور می‌شد که زمین نزدیک‌تر است.

این بدان معناست که هنگامیکه به آسمان نگاه می‌کنیم سیاره نهم باید در آسمان روشن‌تر باشد. اگر چه براون بعدها به این موضوع اشاره می‌کند که روشنایی تخمین زده شده برای سیاره نهم بر اساس اطلاعات پیشین، مربوط به ترکیب این سیاره است؛ این موضوع به این معنا است که می‌تواند اشتباه باشد و این فرضیات درباره ترکیب سیاره به درستی به کار نرفته باشند. به همین دلیل نقض روشن بودن یا هر چیزی در این حیطه نمی‌توانست به طور قطع منکر وجود این سیاره شود.

پیش بینی‌ها و تخمین‌های جدید درباره وجود و ویژگی‌های سیاره نهم بیشتر با ادعای منجمان چاد تروجیلو و اسکات شپارد مطابقت دارد. در سال ۲۰۱۴، این تیم با تلاش‌های خود و مطالعه اجرام آسمانی سعی کردند این فرضیه را مطرح کنند که سیاره نهم می‌تواند اجرام کوچکتری که با مدار آن تداخل دارند و یا در نزدیکی آن هستند را به نحوی هدایت کند اما این ایده مورد پسند جامعه بزرگی از ستاره‌شناسان قرار نگرفت و به همین دلیل آن‌گونه که باید به این موضوع پرداخته نشد.

«روند تحقیقات برای یک جرم ناشناخته که هنوز هم محل دقیق آن مشخص نیست بسیار امیدوار‌کننده است؛ اما موضوع اصلی این است که به راستی چرا با این حجم از تحقیقات و مطالعات برای اکتشاف هنوز هم نمی‌توانیم به طور قطع نظراتی را درباره سیاره نهم ارائه دهیم؟ این سیاره واقعا کجا است؟ »

گرگ لاگلین، ستاره شناس دانشگاه ییل

ادامه تلاش‌ها برای یافتن سیاره نهم

با وجود تمام ابهامات و سختی‌های موجود در مسیر، دانشمندان هنوز هم از مطالعه بر روی سیاره نهم پا پس نکشیده‌اند و با اصرار و سماجت تمام به مطالعه و تحقیق منسجم درباره این سیاره می‌پردازند که شاید در نهایت بتوانند ویژگی‌ها و موقعیت آن را پیدا کنند. این موضوع در حالی است که سیاره نهم ر فاصله‌ای باورنکردنی از زمین قرار دارد و گمان می‌رود که با هاله‌ای از ستارگان پوشانده شده باشد.

 براون و باتیگین، به همراه شپارد و تروجیلو، از تلسکوپ قدرتمند سوبارو واقع در موناکی هاوایی برای شکار ردی از سیاه نهم در آسمان استفاده می‌کنند. اما حتی با تیزترین ابزار موجود در رصدخانه ستاره شناسان، جست و جو برای یافتن چنین سیاره‌ای چالش برانگیز  و بلند پروازانه به نظر می‌رسد.

سیاره نهم در مدار خود به طور ناخوشایندی با توده‌های پر زرق و برق ستارگان مخلوط احاطه شده است که این موضوع مطالعه بر روی این سیاره را سخت‌تر می‌کند. سیاره نهم در میان رگه‌های درخشان و براق کهکشان راه شیری گم شده است. لاگلین درباره موقعیت مکانی سیاره نهم چنین می‌گوید که وجود سیاره نهم در هاله‌ای از ستارگان کهکشان راه شیری به صورت کلی امکان‌پذیر است و این موضوع می‌تواند بسیاری از علل دیگر را به خوبی توضیح بدهد.

گشت و گذار و پژوهش در هاله‌های ستاره‌ای با استفاده از تلسکوپ قدرتمند سوبارو تنها راهی نیست که اخترشناسان می‌توانند موقعیت این ستاره را در آسمان تشخیص بدهند. ماهواره پیمایشی سیاره ناسا یا  (TESS) ، مشغول جستجوی سیاره‌هایی است که به دور ستارگان دیگر می‌چرخند که البته ممکن است  این ماهواره پیمایشی سیاره نهم را مورد هدف خود قرار بدهد زیرا مناطقی را مداری فرضی از یک سیاره ممکن است در آن وجود داشته باشند به وسیله این ماهواره اسکن می‌شوند و در سیستم ناسا مشخص خواهند بود.

در سال ۲۰۱۹ ، ستاره شناسان پیشنهاد کردند که پردازش هوشمندانه داده‌ها می تواند اجرام دور منظومه شمسی را از مشاهدات ماهواره پیمایشی ناسا TESS  خارج کند، این همان تکنیکی است که لاولین و مالنا رایس از دانشگاه ییل در حال حاضر بر روی آن کار می‌کنند.

بسیاری از ستاره شناسان معتقدند که شانس اخترشناسان و محققان برای یافتن سیاره نهم در رصدخانه ورا روبین پنهان شده است که در حال حاضر در بالای کوه شیلی قرار دارد و هنوز در حال ساخت است. در  این رصدخانه یک تلسکوپ ۸.۴ متری با میدان دید وسیع هر چند شب یکبار از کل آسمان قابل مشاهده عکس می‌گیرد. از سال ۲۰۲۳، این رصدخانه به منجمان اجازه خواهد داد تا حرکت میلیون‌ها اجرام آسمانی، از جمله فضولات فضایی، سیارک‌ها، دنباله دارها، تلسکوپ‌های جاسوسی، ستارگان و شاید حتی سیاره نهم را ردیابی کنند.

مالهوترا در این باره چنان اظهار می‌کند که ورا روبین تقریباً دو سوم آسمان را می‌پوشاند، این احاطه به صورت یکنواخت در آسمان قابل مشاهده صورت گرفته است به همین دلیل وجود چنین رصدخانه و تلسکوپی می‌تواند به محققان و سیر تحقیقات آن‌ها کمک شایانی بکند.

براون فکر می کند که اختراع نسل بعدی تلسکوپ‌ها و ارتقا دادن آن‌ها تا سطح قابل قبولی می‌تواند روند تحقیقات را سریع‌تر کند. این موضوع شاید در اینده نه تنها بتواند بر روی سیاره نهم اثرگذار باشد بلکه زمینه‌ساز تحقیقات آینده دانشمندان باشد.

بسیاری از دانشمندان معتقد هستند که این تصاویری که ما می‌خواهیم از سیاره نهم به دست اوریم شاید امروزه هم به وسیله تلسکوپ‌های دیگر به ثبت رسیده باشند و تنها ما از وجود این تصاویر بی‌خبر باشیم. براون یکی از این افرادی است که با این فرضیه موافق است. زیرا بارها این موضوع رخ داده است که دانشمندان به دنبال یافتن یک تکنولوژی دقیق برا انجام تحقیقات بوده‌اند در حالیکه اطلاعات نهایی این تحقیقات را در اختیار داشتند اما به آن توجه نکرده بودند. این اتفاق برای سیاراتی مثل پلوتو و سیاره‌های کوتوله مثل اریس رخ داده است؛ به این صورت که در عکس ثبت شده از سمت محققان در هنگام معرفی اعلام شد که این اولین عکس از این سیاره است اما بعدها مشخص شد که عکس‌های دیگری نیز وجود داشته است اما دانشمندان کم‌تر به حضور این سوژه‌های فرعی دقت کرده بودند.

براون در سال ۲۰۰۵ سیاره کوتوله اریس را در رصدخانه پالومار کشف کرد و بعداً متوجه شد که اولین تصویر آن روی یک صفحه عکاسی است که توسط همان تلسکوپ در سال ۱۹۵۵ ساخته شده است. به همین ترتیب از نظر وی رخ دادن چنین اتفاقی بسیار معمول است. بنابراین علاوه بر تحقیقات باید به یافته‌های قدیمی در زمینه اخترفیزیک نیز مراجعه کرد.

براون درباره این موضوع چنین عنوان کرد که باور دارد عکسی که امروزه دانشمندان و محققان به دنبال آن هستند به سادگی با روش‌های دیگر قابل استخراج است چه بسا که امروزه هم عکسی با سوژه فرعی سیاره نهم وجود داشته باشد و به آن توجه نکرده باشیم؛ کلید جست و جوهای ما به یافته‌های قدیمی ما باز خواهد گشت.

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا