نظریهای برای شکلگیری سیارهای فراخورشیدی
مجله ايلياد/ جرم فراخورشيدي سنگين وزنِ «کپلرc107» شايد اولين فراخورشيديِ شناخته شده باشد که از نابودي سنگهاي عظيم فضايي شکل گرفته باشد. برخوردهاي فاجعهبار ميان سنگهاي فضايي نقش مهمي در توضيح برخي از بزرگترين رازهاي منظومهي شمسي داشته است؛ از چگونگي شکلگيري کروهي ماه گرفته تا چرخش غيرمتعارف و کج سيارهي اورانوس. اما شواهد متقاعدکننده براي چنين رويدادهايي که در خارج از منظومهي شمسي اتفاق ميافتند، نادر است. حالا دانشمندان بر اين باور هستند که تقريباً در فاصلهي ۲۰۰۰ سال نوري نسبت به زمين، موفق به شناسايي اولين نمونه از برخورد نزديک ميان سيارههاي بزرگ از سامانهي ستارهاي ديگر شدهاند. اين اکتشاف تصادفي زماني بهدست آمد که دانشمندان در حال مشاهدهي کپلر c107 بودند؛ ستارهي خورشيدمانندي با چهار سياره که به دور آن ميچرخند. اين ستاره براي نخستينبار در سال ۲۰۱۴ مورد شناسايي و بررسي قرار گرفت. نکتهي جالب اين است که دو سيارهي دروني اين ستاره که هر کدام ۱.۵ برابر اندازهي زمين هستند، جرمهاي کاملاً متفاوتي دارند. تجزيه و تحليل جرم و اندازهي هر سياره نشان داد که کپلر c107 دو برابر چگالتر از کپلر b107 است. بر اساس يافتههاي دانشمندان، کپلر c107 از هستهي بزرگ و غني از آهن بهره ميبرد؛ يعني شبيه به سيارهي عطارد در منظومهي شمسي. از ديدگاه نظري، سيارهها از تجمع گازها و گردوغباري که در اطراف ستارهي جوان حرکت ميکنند، پديد ميآيد. سيارههاي سنگي و چگال بايد در نزديکي ستاره ايجاد شوند، زيرا عناصر سنگين از قبيل آهن به مانند عناصر سبکي مثل هيدروژن و هليوم از بين نميروند. اما کپلرc107 با اين سناريو تناسب ندارد. «اريک لوپز» اخترفيزيکدان از مرکز پروازهاي فضايي گودارد ناسا در گرينبلت ميگويد: «اين سيارهي فراخورشيدي از ستارهي خود خيلي دور است، اما خيلي بزرگتر است. قدري برايمان عجيب است.» لوپز و همکارانش توضيحات احتمالي زيادي را براي اين مساله در نظر گرفتند؛ براي مثال، کپلر c107 در نزديکي ستارهاش بهوجود آمده و سپس به جاي دورتري مهاجرت کرده است. اما در يکي از توضيحات مشخص شد که کپلر c107 بزرگتر از کپلر b107 است. برخورد عظيمي بين اين دو سياره روي داده است. هر کدام از اين سيارهها ۱۰ برابرِ جرم زمين را دارند. لوپز افزود: «ما انتظار داريم که در پهنهي وسيع فضا، برخوردهايي به وقوع بپيوندد، اما اصلاً نميدانيم اين برخوردها به چه ميزان در خارج از منظومهي شمسي اتفاق ميافتد و اينکه اين نوع رويدادها به دفعات به وقوع ميپيوندند يا خير؟» شبيهسازيهاي کامپيوتري از برخورد اين دو سيارهي سنگي که هستهي آهنيشان ۳۰ درصد از جرم آنها را تشکيل ميدهد، باعث بهوجود آمدن يک سياره شد که جرمش تقريباً ۷۰ درصد آهن است؛ يعني احتمالاً شبيه به کپلر c107 قسمت اعظمي از مواد باقيمانده در طول برخورد تبخير شد. «کيمن اونتربورن» متخصص علوم فراخورشيدي در دانشگاه ايالتي آريزونا، بيان کرد: «از منظر سناريوي ايجاد سياره، اين مورد خيلي جالب است، زيرا نشان ميدهد که در اين سامانهها، برخوردها باعث ايجاد تفاوت چشمگيري ميشوند. با دانستن چگالي يک سياره ميتوان تشخيص داد که آن سياره سنگي است يا اقيانوس؟ اما پيبردن به اينکه گوشته نسبت به هسته چقدر بزرگ است، قدري دشوار است چرا که سياره ميتواند به شيوههاي مختلف ساماندهي شده باشد، ولي در عين حال چگالي يکساني داشته باشد. اميدوار هستيم اين مطالعه بتواند از منشاء سيارهها اطلاعات بيشتري در اختيارمان بگذارد.»