همه سیارات گرد هستند؟

به گزارش رکنا، ما می‌دانیم که زمین گرد است؛ هر سیاره دیگری هم که در اطراف خودمان می‌شناسیم همین ویژگی را دارد؛ اما آیا سیاره‌ای هست که شکلی غیر از این داشته باشد؟

از نظر فنی، سیارات طبق تعریف گرد هستند. سوزانا باروس، محقق ارشد موسسه اخترفیزیک و علوم فضایی در پرتغال می‌گوید: «در واقع، یکی از خصوصیات سیاره بودن اینست که آن‌ها جرم کافی دارند که آن‌ها را گرد می‌کند.» به عبارت ساده‌تر از آنجایی که جرم سیارات زیاد است و نیروی گرانش در مرکز آن‌ها واقع شده، بنابراین همۀ اطراف آن‌ها فاصلۀ تقریبا مساوی با مرکز پیدا می‌کنند و بنابراین گرد هستند.

اما این لزوماً به این معنا نیست که سیارات دایره‌های کاملی هستند. امیرحسین باقری، محقق علوم سیاره‌ای و ژئوفیزیک موسسه فناوری کالیفرنیا می‌گوید: «ما آن‌ها را گرد می‌نامیم، اما آن‌ها واقعاً گرد کامل نیستند، زمین خودمان هم گرد کامل نیست».

زمین و سیارات مانند آن معمولاً یک برآمدگی اطراف استوا دارند که ناشی از نیروی گریز از مرکز است؛ نیرویی به سمت بیرون که هر جسم در حال چرخش آن را تجربه می‌کند. در زمین، این برآمدگی اندک اما قابل‌توجه است: به دلیل تفاوت‌ها در نیروی گریز از مرکز و فاصله از مرکز زمین، وزن اشیا در خط استوا ۰.۵ درصد کمتر از وزن آن‌ها در قطب است.

اما این تاثیر در شرایط مناسب می‌تواند چشمگیر باشد. باروس می‌گوید: «اگر سیاره خیلی سریع بچرخد، قطب‌ها صاف می‌شوند و به شکل توپ فوتبال (آمریکایی به شکل بیضی) چلانده‌شده درمی‌آیند.»

نیروی گریز از مرکز تنها نیرویی نیست که می‌تواند شکل یک سیاره را تغییر دهد. باقری می‌گوید: «اگر جرم به قدر کافی به ستاره میزبان نزدیک باشد، آنگاه این نیروهای گرانشی که روی جرم اثر می‌گذارند، به قدری بزرگ می‌شوند که سیاره دراز می‌شود.»

تصویر خیالی از سیاره WASP-103b که به علت چرخش بسیار سریعش حالتی شبیه به توپ راگبی پیدا کرده است.

یکی از این اجرام، سیاره فراخورشیدی WASP-103 b است، یک غول گازی دوبرابر مشتری و ۱.۵ برابر جرم آن که دور ستاره‌ای نزدیک به دوبرابر خورشید می‌چرخد.

باروس می‌گوید WASP-103 b بسیار به ستاره نزدیک است. این نزدیکی شکلش را تغییر می‌دهد. تعادلی بین نیروی گازی که تعادل هیدرواستاتیکی نامیده می‌شود و می‌خواهد سیاره را گسترش دهد و قدرت جاذبه گرانشی وجود دارد. این کشش از ستاره میزبان به سیاره‌ای می‌انجامد که شبیه اشک است. »

این تغییر شکل حتی می‌تواند نحوه چرخش سیاره را تغییر دهد. باروس می‌گوید اگر سیاره‌ای با یک برآمدگی مشخص به سمت ستاره اصلی آغاز شود و به چرخش عادی خود ادامه دهد، آنگاه این برآمدگی همیشه در یک مکان نخواهد بود.

حرکت آن برآمدگی به دور سیاره هنگام چرخش، انرژی زیادی مصرف می‌کند. باروس توضیح می‌دهد: «بنابراین آن‌ها اینگونه آغاز می‌کنند، اما بعد، خیلی سریع، همسو خواهند شد.» سیاره به طور جزر و مدی به ستاره میزبان خود قفل می‌شود، طوری که یک سمت سیاره همیشه رو به ستاره است.

افزون بر آن، WASP-103 b در حال چرخش بسیار سریع به دور ستاره خود است و این وضعیت منجر به صاف شدن قطب‌های آن می‌شود. نتیجه یک سیاره بسیار له‌شده است.

اما یک کره‌ی له‌شده هنوز هم تا حد زیادی کروی است. برخی دانشمندان احتمال وجود یک سیاره حلقوی یا دونات‌مانند را مطرح کرده‌اند. این حالت به طور فرضی زمانی اتفاق می‌افتد که سیاره به قدر کافی سریع می‌چرخد که نیروی گریز از مرکز بیرونی از نیروی گرانشی که جرم سیاره را به سمت مرکزش می‌کشد، سنگین‌تر می‌شود.

اما تا کنون یک سیاره حلقوی مشاهده نشده و احتمالاً در آینده نزدیک نیز مشاهده نخواهد شد. باقری می‌گوید: «این احتمال بیشتر علمی‌تخیلی است تا علمی!»

منبع: فرادید / مترجم: زهرا ذوالقدر