خورشید می‌تواند سیاره‌های سرگردان را از فاصله چهار سال نوری به دام بیندازد_مجله رشد

کشش گرانشی خورشید امکان پذیر بتواند اجرام نزدیک‌شونده به منظومه شمسی، ازجمله دنباله‌دارهای بین‌ستاره‌ای و حتی سیاره‌های سرگردان را از فاصله‌ی ۳٫۸ سال نوری به دام بیندازد. این مقدار از اثرگذاری خورشید، منظومه شمسی ما را زیاد بزرگ‌تر از آن چیزی می‌کند که قبلا فکر می‌شد.

مقدار تاثییر گرانشی خورشید ما در کهکشان اشکار نیست؛ اما به‌نظر می‌رسد که دست‌کم تا ابر اورت کشیده شده است. این ابر کره‌ای متشکل از تریلیون‌ها جرم یخی است که خورشید را در فاصله‌ی بیشتر از یک سال نوری احاطه کرده‌اند و بعضی اوقات اوقات با گفتن مرز بیرونی منظومه شمسی درنظر گرفته می‌بشود.

ادوارد بلبرونو از دانشگاه یشیوا در نیویورک و جیمز گرین، فیزیکدان و دانشمند ارشد اسبق ناسا، در مطالعه‌ای تازه به سراغ بازدید این قضیه رفتند که آیا خورشید ما می‌تواند اجرام دورتر را نیز به دام گرانش خود بیندازد یا خیر. پژوهشگران با مدلسازی ستاره‌ی ما و فضای اطراف آن، نشان دادند که منطقه‌ای در فاصله‌ی ۳٫۸ سال نوری از ما وجود دارد که امکان پذیر تحت نفوذ خورشید قرار داشته باشد.

برای منطقه‌ی بیرونی منظومه شمسی، دو نقطه‌ی ورودی وجود خواهد داشت که در آن‌ها، خورشید و حوزه‌های نفوذ کهکشان با یکدیگر تعامل می‌کنند تا اجرام را به مداری غیرعادی حوالی خورشید داخل کنند.

به‌حرف های‌ی بلبرونو، اجرام درحال نزدیک‌شدن در مدارهای بیضی‌شکلی قرار می‌گیرند که با گذشت زمان، مسیری ناهموار همانند به مجموعه‌های مندلبرو (الگویی فراکتال با چرخش‌ها و شکل‌های متقارن بی‌آخر) را جستوجو می‌کنند. اجرام به‌دام‌افتاده اساسا برای همیشه در این مدار باقی خواهند ماند؛ مگر آنکه دیگر تاثیرات گرانشی همانند کشش پروکسیما قنطورس، کوتوله‌ی سرخ نزدیکمان که فقط ۴٫۲ سال نوری از خورشید فاصله دارد، آن‌ها را از سلطه‌ی خورشید بیرون بکشد.

گرین می‌گوید منطقه‌ی شناسایی‌شده از نظر علمی دلنشین است؛ چون می‌تواند اجرامی خاص همانند سیاره‌های سرگردان را به‌دام بیندازد. این سیاره‌ها، جهان‌های بدون ستاره می باشند که آزادانه در فضا حرکت می‌کنند. این چنین دنباله‌دارهای بین‌ستاره‌ای و سیارک‌هایی همانند اوموآموا که در سال ۲۰۱۷ به منظومه شمسی داخل شدند، امکان پذیر در دام خورشید بیفتند.

به‌حرف های‌ی گرین، سیاره‌های سرگردان در صورت هدایت‌شدن به سمت ما، امکان پذیر همه چیز را در قسمت درونی منظومه شمسی مختل کنند؛ درنتیجه او باور دارد که باید در نقاط لاگرانژی خورشیدمان به جستوجو سیاره‌هایی بگردیم که امکان پذیر از آنجا عبور کنند.

محاسبه‌ی مدار جسمی تحت کشش گرانشی خورشید و مرکز کهکشان، مثالای از قضیه سه جسم است؛ معمایی نجومی که الهام‌قسمت رمانی علمی‌تخیلی به همین نام تاثییر لیو سیشین، نویسنده‌ی چینی و مجموعه‌ی تلویزیونی تازه آن است.

سیمون پورتخیس زوارت از دانشگاه لیدن در هلند، شکل فراکتالی مدارهای به‌دست‌آمده در مقاله‌ی پژوهشگران را یک تلاش ریاضیاتی «واقعا بدیع» توصیف می‌کند. او می‌گوید: «آن‌ها مدارها را در محیط‌های پرهرج‌ومرج و محصور سه جسم، فراکتال تعیین می‌کنند. من قبلا آن را ندیده بودم.» بااین‌حال، پورتخیس زوارت در رابطه توانایی منطقه برای به‌دام‌انداختن سیاره‌ها یقین نیست.

بااین‌حال، گرین می‌گوید قیمت دارد که منطقه‌ی شناسایی‌شده را در آینده با تاسیساتی همانند رصدخانه ورا روبین در شیلی، کاوش کنیم تا به‌جستوجو هرگونه جسمی بگردیم که امکان پذیر در آن‌جا به دام افتاده باشد. اگر وجود این چنین اجرامی تایید بشود، ممکن حوزه‌ی نفوذ واقعی خورشید ما تا محدوده‌ای زیاد فراتر از حد فکر قبل، ثابت بشود. بلبرونو می‌گوید هیچ مشکلی ندارد که بگوید مرز منظومه شمسی ما، ۳٫۸۱ سال نوری است.

مقاله پژوهشگران در پایگاه داده آرکایو انتشار شده است.