کمربندهای سیارکی در منظومه‌ی همسایه

هادی ناصری

مشاهدات جدید تلسکوپ فضایی اسپیتزر سازمان فضایی آمریکا (ناسا) نشان می‌دهد که نزدیک‌ترین سیستم سیاره‌ای به منظومه‌ی خورشیدی ما دارای دو کمربند سیارکی است.

این در حالی است که منظومه‌ی خورشیدی، تنها یک کمربند سیارکی را میزبانی می‌کند. ستاره‌ی مرکز این منظومه، که اپسیلون اریدانی (Epsilon Eridani) نام دارد، جوان‌تر، اندکی سرد‌تر و کمرنگ‌تر از خورشید است.

سابق بر این اخترشناسان مدارکی از وجود دو سیاره‌ی احتمالی و یک کمربند دورترِ تشکیل شده از ستارگان دنباله‌دار یخی مشابه کمربند کوئیپر، حول منظومه‌ی خورشیدی، را به دست آورده بودند.

حال علاوه بر این، تلسکوپ فضایی اسپیتزر وجود کمربند سیارکی دوگانه را در این منظومه تشخیص داده است. یکی از این کمربندها تقریباً جایی مشابه با همتای خورشیدی‌اش قرار گرفته است و کمربند دوم که به نظر پرجمعیت‌تر می‌آید، جایی میان حلقه‌ی اول و کمربند دنباله‌داران یخی قرار گرفته است.

وجود کمربندهای سیارکی بر احتمال وجود سیارات بیشتر در منظومه‌ی اپسیلون اریدانی صحه می‌گذارد. دانا بکمن (Dana Backman) اخترشناس موسسه‌ی سِتی می‌گوید:

این منظومه با منظومه‌ی خورشیدی در زمانی که حیات در آغاز شکل‌گیری روی زمین بود، بسیار شباهت دارد. او می‌افزاید: تفاوت اساسی که ما تاکنون متوجه آن شدیم این است که این منظومه، کمربندی اضافی (کمربند دوم) دارد که ناشی شده از باقیمانده‌ی مواد تشکیل دهنده‌ی سیاره‌ای است.

کمربند‌های سیارکی مواد باقیمانده‌ی فلزی و صخره‌ای هستند که از مراحل اولیه تشکیل سیارات برجای مانده‌اند. وجود این مواد در اطراف دیگر ستارگان می‌تواند نشانه‌ای از این باشد که سیارات صخره‌ای، مانند زمین، می‌توانند در مناطق داخلی منظومه و سیارات گازی عظیم در حاشیه‌ی کمربندها در حال چرخش باشند.

تصویر خیالی از منظومه‌ی اپسیلون اریدانی به همراه سیارات احتمالی و کمربندهای سیارکی و دنباله‌داری خود (منبع)

برای مثال در منظومه‌ی خورشیدی، شواهدی در دست است که سیاره‌ی مشتری، که آن‌سوی کمربند سیارکی قرار دارد، در گذشته‌ی دور باعث تشکیل کمربند سیارکی از موادی شده است که در غیر این صورت در تشکیل یک سیاره شرکت داشته‌اند.

امروزه سیاره‌ی مشتری به محدود بودن این مواد در کمربند کمک می‌کند. اخترشناسان تا پیش از این ستارگانی با نشانی‌هایی از کمربندها و حلقه‌های مواد یافته بودند، اما اپسیلون اریدانی به زمین نزدیک‌تر و به خورشید شبیه‌تر است.

این منظومه ۱۰ سال نوری با زمین فاصله دارد و اندکی کم جرم‌تر از خورشید است. سن ستاره‌ی اپسیلون اریدانی برابر با ۸۰۰ میلیون سال یا یک پنجم سن خورشید برآورد می‌شود.

به دلیل این‌که این ستاره و منظومه‌اش به زمین بسیار نزدیک بوده و به خورشید نیز بسیار شبیه است، مورد محبوبی برای داستان‌های علمی- تخیلی محسوب می‌شود.

سریال‌های تلویزیونی استار تِرک (Star Trek) و بَبیلون ۵ (Babylon 5) به آن اشاره کرده‌اند و در رمان‌های نویسندگانی چون «ایزاک آسیموف» و «فرانک هربرت» نیز از آن صحبت شده است.

اپسیلون اریدانی از اولین ستارگانی بود که در طرح جست‌وجوی تمدن‌های فرازمینی در سال ۱۹۶۰ مورد بررسی قرار گرفت که در آن زمان اخترشناسان از سن جوان ستاره اطلاع نداشتند.

تلسکوپ فضایی اسپیتزر با دوربین‌های فروسرخ و همچنین طیف‌سنج فروسرخ خود به رصد اپسیلون اریدانی پرداخت.

وقتی سیارک‌ها با همدیگر برخورد کرده و یا تبخیر می‌شوند، ذرات ریزی از غبار را که از خود حرارت بیرون می‌دهند، برجای می‌گذارند که تلسکوپ اسپیتزر قادر به مشاهده‌ی آن‌ها است.

کارل استیپل فلدت (Karl Stapelfeldt) از آزمایشگاه جت ناسا با اشاره به نزدیکی فاصله‌ی این منظومه به ما می‌گوید:

«چون سیستم به ما بسیار نزدیک است، اسپیتزر می‌تواند جزئیات را به خوبی از میان غبار تصویربرداری کند که به ما یک نگاه مناسبی از ساختار منظومه ارائه می‌دهد».

کمربندهای سیارکی که اسپیتزر آن‌ها را یافته است در فواصل سه و ۲۰ واحد نجومی از ستاره قرار دارند. هر واحد نجومی عبارت از فاصله‌ی متوسط بین زمین و خورشید و یا حدود ۱۵۰ میلیون کیلومتر است.

کمربند سیارکی منظومه‌ی خورشیدی که در میان دو سیاره‌ی مریخ و مشتری قرار گرفته است (منبع)

برای مثال کمربند سیارکی منظومه‌ی خورشیدی در حدود سه واحد نجومی از خورشید فاصله دارد و سیاره‌ی اورانوس تقریباً ۱۹ واحد نجومی دورتر است.

تصور می‌شود یکی از دو سیاره‌ای که پیشتر و در سال ۲۰۰۰ به دور ستاره‌ی اپسیلون اریدانی یافت شده بود، به نام اپسیلون اریدانی B، در فاصله‌ی سه و چهار دهم واحد نجومی از ستاره‌ی مادر در حال گردش باشد، یعنی کمی بیرون‌تر از داخلی‌ترین کمربند سیارکی که توسط اسپیتزر کشف شده است.

این نخستین باری است که کمربند سیارکی و سیاره‌ای در نزدیکی ما با چنین شباهتی از نظر نظم و ترتیب به کمربند سیارکی منظومه‌ی خورشیدی و سیاره‌ی مشتری یافت می‌شود.

برخی اخترشناسان گزارش کرده‌اند که سیاره‌ی اپسیلون اریدانی B در یک مدار بیضی شکل در مسافتی بین یک و پنج واحد نجومی سیر می‌کند. این بدان معنی است که سیاره، حلقه‌ی تازه یافت شده را قطع می‌کند.

در عوض بکمن و همکارانش این‌گونه استدلال می‌کنند که سیاره باید مداری دایره‌ای داشته باشد که آن را کمی خارج از کمربند قرار می‌دهد.

احتمال وجود سیاره‌ی دیگر در سال ۱۹۹۸ و برای توجیه ناهنجاری‌های مشاهده شده در حلقه‌ی ستارگان دنباله‌دار بیرونی ستاره‌ی مادر، مطرح شد.

گمان می‌رود این سیاره در نزدیکی لایه‌ی داخلی حلقه، جایی که بین ۳۵ تا ۹۰ واحد نجومی با ستاره‌ی مادر فاصله دارد، قرار گرفته باشد.

کمربند میانی که توسط اسپیتزر کشف شد احتمال وجود سیاره‌ی سوم که اختلالات ذکر شده را ایجاد می‌نماید، پیش‌بینی می‌کند.

این سیاره احتمالاً در بین دو سیاره‌ی دیگر قرار گرفته است و در مداری به فاصله‌ی تقریبی ۲۰ واحد نجومی از ستاره‌ی مادر در حال گردش است.