حلقه‌های “پیش سیاره‌ای” چگونه شکل می‌گیرند؟

0
300

بیگ بنگ: در فاصلۀ 450 سال نوری دورتر، ستاره‌ای جوان در مرکز سامانه‌ی حلقه‌های هم مرکز، تشکیل شده از گاز و غبار، مشغول تولید سیاره است؛ هر فاصله میان حلقه‌ای، نشان دهندۀ تشکیل یک سیاره است.

HL Tau protoplanetary disk
تصویری از سامانۀ ستاره‌ای HL Tauri

به گزارش بیگ بنگ، این اکتشاف باعث لرزیدن ستون نظریه‌های خاستگاه سامانه خورشیدی ما شد. “مایر هومی” دانشمند موسسه پلی تکنیک روچستر، معتقد است این اکتشاف، هدف مطالعاتی شایسته‌ای برای نظریه‌های در مورد حلقه‌های پیش سیاره‌ای و ستاره‌ها فراهم می‌سازد.

ستارهٔ HL Tauri در صورت فلکی گاو واقع شده و توجه همگان را به فرضیه “پیر سیمون لاپلاس” که در سال 1796 ارائه داد، جلب کرده است. این فرضیه اذعان داشت ابرهای آسمانی از جنس گاز و غبار در اطراف ستاره‌های جدید، چگال شده و حلقه و سپس سیاره شکل می‌دهند. تصویری جالب از این ستاره توسط آرایه تلسکوپی آلما در سال 2014 به ثبت رسیده که اولین تصویر با جزئیات بالا از حلقه‌های سیاره‌ای بود. این تصویر، تاییدی بصری بر فرضیه لاپلاس محسوب می‌شود.

هومی در این باره گفت: «ما می‌توانیم ابرهای گازی بسیاری را در کیهان مشاهده کنیم که به یک سامانه خورشیدی تبدیل می‌شوند. داده‌های مشاهداتی تازه نشان می‌دهند سامانه‌های خورشیدی بسیار زیادی در کیهان وجود دارد و ممکن است برخی از آنها انواع مختلفی از حیات را در خود داشته باشند.» هومی و همچنین بزرگترین اخترشناسان تاریخ، در مورد شکل‌گیری سامانه‌های خورشیدی و تکامل آنها در کیهان کنجکاو بودند. چطور این سامانه‌ها شکل می‌گیرند و چه مسیری را در آینده دنبال خواهند کرد؟

studyinnaturهومی در این باره گفت: «مشکل اصلی‌ای که هنوز هم با آن سر و کار داریم این است که چطور یک ابر اولیه گازی می‌تواند تحت نیروی گرانش خود رشد کرده و سامانهٔ ستاره‌ای بسازد.» هومی از معادلات اویلر-پویزن استفاده می‌کند. این معادلات به توصیف رشد و تکامل ابرهای گازی پرداخته و 6 معادله را به 3 معادله بدل کرده تا در مورد ابرهای گازی با چرخش متقارن محوری اعمال شود.

هومی در مقاله خود، مایع موجود در ابر گازی اولیه را لایه لایه و فشردگی ناپذیر توصیف کرده و راه حل‌هایی با توجه به فاکتور زمان می‌نویسد تا تکامل الگوهای چگالی و نوسان در ابر را مورد مطالعه قرار دهد. کار هومی نشان می‌دهد با داشتن شرایط مناسب، ممکن است حلقه‌هایی از ابر غبار و گاز شکل گرفته و به این فرضیه لاپلاس قدرت بخشد که سامانه خورشیدی ما از ابر غبار و گاز مشابهی در اطراف خورشید شکل گرفته است.

هومی اضافه کرد: «من توانستم 3 راه حل تحلیلی ارائه کنم که نشان می‌دهند حلقه‌ها می‌توانند شکل بگیرند؛ بینشی که نمی‌توان از معادلات اصلی بیرون کشید. چالش اصلی این است که نشان دهیم حلقه‌ها می‌توانند پیشروی کرده و به سیاره تبدیل شوند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در Journal of Mathematical Physics منتشر شده است.

ترجمه: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: phys.org



ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.