جوانترین سیاره فراخورشیدی با عمر کمتر از سه میلیون سال در منظومه IRAS 04125+2902 کشف شد

کشف جوان‌ترین سیاره فراخورشیدی شناخته‌شده با عمر کمتر از ۳ میلیون سال

ستارههای جوانی که تا به امروز همراه با سیارههای گذرا رصد شدهاند، در بازه سنی ده تا چهل میلیون ساله قرار داشتهاند. این موضوع پرسش را برانگیخته که آیا سیارهها در ده میلیون سال اول عمر ستاره خود شکل میگیرند یا خیر. غیبت سیارههای جوان در میان هزاران سیاره کشفشده تنها به این دلیل برنگردانده میشود؛ ستارههای جوان با دیسکهای پیشسیارهای احاطه شدهاند که بخشهای بیرونی آنها حتی پس از شکلگیری نخستین سیارهها همچنان باقی میمانند و معمولا مانع رصد سیارههای گذرا میگردند.

با این حال برخی دیسکها فرسوده یا شکسته میشوند و فرصت رصد سیارههای تازه متولد را فراهم میآورند، همانطور که برای IRAS 04125+2902 اتفاق افتاده است. این سیاره شعاعی چهار درصد کوچکتر از مشتری و قطر ده و هفت دهم برابر زمین دارد. از همین رو سوال پیش میآید که آیا مانند مشتری در قطبها تخت شده است یا خیر. با وجود ابعاد مشتریمانند، چگالی این سیاره بسیار کمتر از مشتری است و در حداکثر حالت سیصد درصد جرم غول گازی ما را دارد. محققان گمان میبرند که این سیاره به مرور زمان منقبض شده و به سیارهای کوچکتر شبیه زحل یا حتی نپتون تبدیل خواهد شد.

سیاره IRAS 04125+2902 با دوره چرخش هشت و هشتاد و سه صد روزه، اگرچه در مدار ستارهای کمجرم میچرخد، مقدار زیادی گرما دریافت میکند و دما با افزایش عمر ستاره بالا میرود. از سوی دیگر امکان دارد در اثر فروپاشی گرانشی، که روش اصلی رصد سیارههای جوان بوده است، در حال حاضر نیز بسیار داغ باشد.

یکی از جنبههای جذاب منظومه IRAS 04125+2902 این است که دیسک خارجی آن در زاویه سی درجه نسبت به خط دید ما و صفحه مدار سیاره قرار گرفته است. همین ناهمترازی باعث شده تا سایه سیاره در حین عبور از ستاره والد دیده شود؛ اما علت این زاویهگیری همچنان ناشناخته است. ستارههای همراه میتوانند باعث ناهمترازی دیسکهای خارجی و سیارههای داخلی شوند، اما در اینجا ستاره همراه در یک صفحه با سیاره و استوای ستاره مادر قرار دارد، که این امر راز ناهمترازی را عمیقتر میکند.

تمام سیارههای پیشین با سن مشابه، از نظر ویژگیها بسیار متفاوت بودهاند. جرم آنها آنقدر زیاد است که در مرز سیاره و کوتوله قهوهای قرار میگیرند. این اجرام مدارهای وسیعی را در اطراف ستارههای میزبان طی میکنند و به دلیل گرمای باقیمانده از شکلگیری، بهصورت مستقیم قابل شناساییاند. تعدادی سیاره احتمالی با سن شبیه با روش سرعت شعاعی کشف شدهاند، اما نه تنها اطلاعات کمی از آنها در دسترس است، بلکه وجود خودشان نیز زیر سوال است.

منظومه IRAS 04125+2902 در فاصله پنجصد و بیست و یک سال نوری از زمین قرار دارد. این فاصله نسبتا کوتاه، نسبت به اکثر سیارههای کشفشده، زمان رصد بیشتری را برای محققان فراهم میآورد.

یافتههای این پژوهش در مجله نیچر منتشر شده است.