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

ستاره‌های جوانی که قبلا همراه با سیاره در حال گذر رصد شدند، در طیف سنی ۱۰ الی ۴۰ میلیون سال قرار داشتند. درنتیجه این پرسش مطرح شده که آیا این سیاره‌ها در طول ده سال اول عمر ستاره‌شان شکل گرفته‌اند یا خیر. این مسئله لزوما تنها دلیل غیبت سیاره‌های جوان از میان چندهزار سیاره‌ای که تاکنون کشف کرده‌ایم نیست. ستاره‌های جوان با دیسک‌های پیش‌سیاره‌ای احاطه شده‌اند که بخش‌های بیرونی آن‌ها حتی پس از شکل‌گیری اولین سیاره‌ها دوام می‌آورند. این ابرها معمولا در سر راه رصد سیاره‌های گذرا قرار می‌گیرند.

با این‌حال برخی دیسک‌ها ممکن است تاب برداشته یا شکسته شوند و شانسی برای رصد سیاره‌های جدید را بدهند که در این مورد فرصت برای رصد IRAS 04125+2902 b فراهم شده است. این سیاره دارای شعاع ۴ درصد کوچک‌تر از سیاره مشتری و قطر ۱۰٫۷ برابر زمین است. به همین دلیل این پرسش را مطرح می‌کند که آیا مانند مشتری در قطب‌ها تخت شده است یا خیر. بااینکه سیاره یادشده به بزرگی مشتری است، چگالی‌اش از مشتری بسیار کمتر است و در بیشترین حالت ۳۰ درصد غول گازی ما جرم دارد. احتمالا این سیاره به‌مرور زمان منقبض و به سیاره‌ای کوچک‌تر مشابه زحل یا حتی نپتون تبدیل شود.

سیاره IRAS 04125+2902 b با دوره چرخش ۸٫۸۳ روزه، بااینکه در مدار ستاره‌ای کم‌جرم می‌چرخد، مقدار زیادی گرما دریافت می‌کند و دمای آن با افزایش عمر ستاره بالا می‌رود. از طرفی ممکن است همین حالا دراثر فروپاشی گرانشی که روش اصلی رصد سیاره‌های جوان در گذشته بوده است، بسیار داغ باشد.

یکی از ابعاد جالب منظومه‌ی IRAS 04125+2902 این است که دیسک خارجی آن در زاویه‌ی ۳۰ درجه نسبت به خط دید ما و صفحه‌ی مدار IRAS 04125+2902 b قرار دارد. این زاویه‌گیری همان خصوصیتی است که به ما امکان داده سایه‌ی IRAS 04125+2902 b را در حین عبور از ستاره‌‌ی والدش ببینیم؛ اما دلیل آن به‌صورت راز باقی مانده است. ستاره‌های همراه ممکن است باعث شوند دیسک‌های خارجی و سیاره‌های داخلی در یک صفحه قرار نگیرند، اما درحالی‌که IRAS 04125+2902 دارای یک همراه است، در صفحه‌ی یکسانی با سیاره (و استوای IRAS 04125+2902) و استوای آن قرار دارد، بنابراین این ناهم‌ترازی مرموز است.

تمام سیاره‌هایی با سن مشابه که قبلا کشف شدند، بسیار متفاوت هستند. جرم این اجرام به‌قدری زیاد است که در مرز سیاره و کوتوله قهوه‌ای قرار می‌گیرند. همچنین مدارهایی بسیار عریض را در اطراف ستاره‌های میزبانشان طی می‌کنند و همراه با گرمای باقی‌مانده از شکل‌گیری‌شان می‌توان آن‌ها را به‌صورت مستقیم شناسایی کرد. برخی سیاره‌های احتمالی با سن مشابه در اطراف ستاره‌ها با استفاده از روش سرعت شعاعی کشف شدند، اما نه تنها شانسی برای دستیابی به اطلاعات از آن‌ها را نداریم، بلکه حتی وجودشان نیز زیر سؤال است.

منظومه IRAS 04125+2902 نزدیک به ۵۲۱ سال نوری از ما فاصله دارد، بنابراین بااینکه به‌سختی همسایه‌ای نزدیک به شمار می‌رود، نسبت به اغلب سیاره‌هایی که کشف کردیم به ما نزدیک‌تر است و بنابراین فرصت رصد بیشتر را فراهم می‌کند.

یافته‌های پژوهش در مجله نیچر منتشر شده است.