سیاره‌های سرگردان در دام خورشید از فاصله چهار سال نوری

“من با تو می درخشم” – یک مدل ریاضی جدید وجود یک منطقه غیرمعمول و دور را در فضا نشان می دهد که در آن اجرام می توانند به مدارهای اطراف خورشید جذب شوند.

کشش گرانشی خورشید می تواند اجرام نزدیک به منظومه شمسی، از جمله دنباله دارهای بین ستاره ای و حتی سیارات سرگردان در فاصله 3.8 سال نوری را بگیرد. این مقدار از تأثیر خورشید، منظومه شمسی ما را بسیار بزرگتر از آنچه قبلا تصور می شد، می کند.

میزان تأثیر گرانشی خورشید ما بر کهکشان ناشناخته است. اما به نظر می رسد که حداقل تا ابر اورت گسترش یافته است. این ابر کروی متشکل از تریلیون ها جرم یخی است که خورشید را در فاصله ای بیش از یک سال نوری احاطه کرده اند و گاهی اوقات مرز بیرونی منظومه شمسی در نظر گرفته می شود.

در یک مطالعه جدید، ادوارد بلبرونو از دانشگاه یشیوا در نیویورک و جیمز گرین، فیزیکدان و دانشمند ارشد سابق ناسا، بر آن شدند تا بررسی کنند که آیا خورشید ما می تواند اجرام دورتر را در تله گرانشی خود به دام بیندازد یا خیر. با مدل سازی ستاره ما و فضای اطراف آن، محققان نشان دادند که منطقه ای در فاصله 3.8 سال نوری از ما وجود دارد که ممکن است تحت تأثیر خورشید باشد.

محاسبات محققان مکان های تعادل گرانشی را که به نقاط لاگرانژ معروف هستند، در میانه راه بین خورشید و مرکز کهکشان شناسایی کردند.

محاسبات محققان مکان های تعادل گرانشی را که به نقاط لاگرانژ معروف هستند، در میانه راه بین خورشید و مرکز کهکشان شناسایی کردند. نقاطی در منظومه شمسی ما وجود دارد که جاذبه گرانشی زمین و خورشید به تعادل می رسد. از این نقاط برای ثابت نگه داشتن فضاپیماهایی مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب در یک موقعیت ثابت استفاده می شود.

برای بیرونی منظومه شمسی، دو نقطه ورودی وجود خواهد داشت که در آن خورشید و میدان های تاثیر کهکشانی با یکدیگر تعامل می کنند تا اجرام را به مدارهای غیرمرکز به دور خورشید بیاورند.

به گفته بلبرونو، اجسام نزدیک در مدارهای بیضی شکل قرار می گیرند که مسیری ناهموار در طول زمان مشابه مجموعه های ماندلبرو (الگوی فراکتالی با چرخش های بی نهایت و اشکال متقارن) را دنبال می کنند. اجسام به دام افتاده اساساً برای همیشه در این مدار باقی خواهند ماند. مگر اینکه سایر تأثیرات گرانشی، مانند کشش پروکسیما قنطورس، نزدیکترین کوتوله قرمز ما، که تنها 4.2 سال نوری از خورشید فاصله دارد، آنها را از ناحیه خورشید بیرون بکشد.

گرین می گوید منطقه شناسایی شده از نظر علمی جالب است. زیرا می تواند اشیاء خاصی مانند سیارات سرگردان را بگیرد. این سیارات جهان های بدون ستاره هستند که آزادانه در فضا حرکت می کنند. همچنین، دنباله دارهای بین ستاره ای و سیارک هایی مانند اوموآموآ که در سال 2017 وارد منظومه شمسی شدند، ممکن است توسط خورشید به دام بیفتند.

به گفته گرین، اگر سیارات سرگردان به سمت ما بروند، می توانند همه چیز را در درون منظومه شمسی مختل کنند. در نتیجه، او معتقد است که ما باید به دنبال سیاراتی در نقاط لاگرانژ خورشیدمان بگردیم که بتوانند از آنها عبور کنند.

محاسبه مدار یک جسم تحت کشش گرانشی خورشید و مرکز کهکشان مثالی از مسئله سه جسم است. یک معمای نجومی که الهام بخش رمان علمی تخیلی لیو سیشین نویسنده چینی به همین نام و سریال تلویزیونی جدید او شد.

Simon Porthuis-Zwart از دانشگاه لیدن در هلند، شکل فراکتال زنجیره‌های به‌دست‌آمده در مقاله محققان را یک تلاش ریاضی «واقعی اصلی» توصیف کرد. او می‌گوید: «آنها مدارها را در محیط‌های هرج‌ومرج فرکتال و سه بدنه تعریف می‌کنند. “من قبلاً او را ندیده بودم.” با این حال، Porthuis-Zwart در مورد توانایی منطقه برای گرفتن سیارات مطمئن نیست.

با این حال، گرین می‌گوید که ارزش مطالعه منطقه شناسایی‌شده در آینده با امکاناتی مانند رصدخانه Vera Rubin در شیلی برای یافتن هر گونه اشیایی که ممکن است در آنجا به دام افتاده باشد، خواهد بود. اگر وجود چنین اجسامی تأیید شود، ممکن است ثابت شود که حوزه تأثیر واقعی خورشید ما بسیار فراتر از آن چیزی است که قبلاً تصور می شد. بلبرونو می گوید که او مشکلی ندارد که بگوید مرز منظومه شمسی ما 3.81 سال نوری است.

منبع: زومیت