اهداف:
آشنایی با کشف یک سیاره جدید در منظومه شمسی
آشنایی با دلیل حذف پلوتو از بین سیارات

وسائل مورد نیاز:
کامپیوتر مجهز به اینترنت

مقدمه:
تا پیش از سال ۲۰۰۶ عنوان نهمین سیاره به پلوتو اختصاص داشت اما در آنسال دانشمندان انجمن بین المللی اخترشناسی با استفاده از تسلکوپ های قدرتمند و اندازه گیری قطر این سیاره به این نتیجه رسیدند که پلوتو یکی از اجرام موجود در کمربند کوئی پر است و اندازه های یک سیاره را ندارد. به همین جهت لقب سیاره کوتوله به پلوتو داده شد.

 

8 -1 کشف یک سیاره جدید در منظومه شمسی

اخیرا دو ستاره شناس آمریکایی از کشف یک سیاره جدید در منظومه شمسی خبر دادند. استاد کلتک، مایک براون و استاد همکارش کنستانتین باتیگن در پژوهشی با همکاری یکدیگر، وجود ٜسیاره ی ۹ ٝ را پیش بینی کردند، یک جرم بزرگ که در مداری دورتر از مدار نپتون به گرد خورشید می گردد.

این دو دانشمند عقیده دارند این سیاره نهمین سیاره سامانه خورشیدی ماست که تا پیش از این از آن به عنوان سیاره ایکس (Planet X) یاد می شد. این سیاره ۱۰ برابر بزرگ تر از زمین بوده و در فاصله ای ۲۰ برابر دورتر از نپتون به گرد خورشید می چرخد. در واقع این سیاره برای آن که یک دور مدارش به گرد خورشید را کامل کند به زمانی میان ۱۰ تا ۲۰ هزار سال نیاز دارد. از نظر اعضای تیم تحقیقاتی، دلیل پیدا نشدن این سیاره تا کنون، قرار داشتن آن در نقطه ای بسیار دوردست است؛ فاصله ی سیاره ی نه از خورشید ۱۴۹ میلیون کیلومتر است، یعنی ۷۵ برابر بیش تر از فاصله ی پلوتو از خورشید.

 

البته تا کنون هیچ کس قادر به مشاهده ی سیاره ی ۹ نبوده است، بنابراین تا مرحله ی اثبات وجود این سیاره راه زیادی باقی است. اما با این حال، تیم تحقیقاتی به لطف هم ترازی عجیب شهاب سنگ ها در کمربند کوئی پر (اجرام کمربند کویپر یا KBO)، قادر به یافتن شواهدی از وجود این سیاره در مرز منظومه ی شمسی شده اند.

8 -2  سیاره ایکس  X

مایک براون؛ سرپرست تیم تحقیقاتی از موسسه ی فناوری کالیفرنیا (Caltech) می گوید:
این می تواند واقعاً سیاره ی نهم باشد. از پس از روزگار باستان تاکنون تنها دو سیاره ی واقعی دیگر یافته شده، و این می تواند سومی باشد. این یک تکه ی بسیار ارزشمند از سامانه ی خورشیدی ماست که باید پیدایش کنیم.
ما شاهد علائمی عجیب در داده های خود بودیم که نشان از وقوع پدیده ای غیرعادی در مرز منظومه ی شمسی داشت. اجرامی که در آنجا قرار داشتند، به شکلی غیرطبیعی در کنار یکدیگر قرار گرفته بودند. ما روش های مختلفی برای توجیه این پدیده استفاده کردیم، اما هیچکدام از این روش ها ما را به پاسخ نزدیک نمی کردند.
شاید سیاره ای با جرم ۱۰ برابر زمین باشد که در آن سوی مدار نپتون به گرد خورشید در چرخش است. این تصویر مدار انگاشتی این سیاره ی غول پیکر و شش جرم دیگر سامانه ی خورشیدی در آن سوی نپتون را نشان می دهد.

دقیق تر بخواهیم بگوییم، شش تا از اجرام کمربند کوئی پر در مسیرهایی بیضی به گرد خورشید می چرخند که همگی در یک سمت است، حتی با این که سرعت شان با هم تفاوت دارد. افزون بر آن، کجی یا انحراف مداری هر شش جرم نیز با هم یکی است- حدود ۳۰ درجه رو به پایین نسبت به صفحه ی مدار هشت سیاره ی شناخته شده ی دیگر. (پلوتو که تا پیش از بازبینی انجمن بین المللی اخترشناسان در سال ۲۰۰۶ به عنوان نهمین سیاره شناخته می شد، صفحه ی مداری متفاوتی دارد). به گفته ی پژوهشگران، احتمال آن که کجی مداری آن ها شانسی باشد چیزی نزدیک به ۰.۰۰۷ درصد است.
در واقع چنین چیزی نباید به گونه ی تصادفی رخ دهد. از همین رو به گمان پژوهشگران حتماً چیز دیگری، این مدارها را دستکاری می کند. براون و باتیگن نخست این احتمال را در نظر گرفتند که شاید برخی از دیگر اجرام کوچک ترِ کمربند کوئی پر، این مدارها را دگرگون می کنند. ولی محاسبه های آن ها نشان داد که برای چنین کاری، کمربند کوئی پر می بایست ۱۰۰ برابر بیش از برآوردهای کنونی جرم داشته باشد.
پس به سراغ احتمال دیگری رفتند: یک سیاره ی بزرگ و ناشناخته در دوردست های سرد و بیرونی سامانه ی خورشیدی. این یک اندیشه ی خام یا بی سابقه نبود؛ در چند سال گذشته پژوهشگران دیگری هم برای توضیح مدارهای ناهنجارِ اجرام نو یافته ی کمربند کوئی پر، اندیشه ی وجود سیاره ی راز گونه و بزرگ X را مطرح کرده بودند.

8- 3 جایگاه سیاره ی بزرگ X

مدل تازه ی براون و باتیگن این اندیشه ی فریبنده را تقویت کرد. شبیه سازی های آن ها نشان دهنده ی نفوذ گرانشی سیاره ای به بزرگی حدود ۱۰ برابر زمین در مداری با راستای مخالف همه ی سیاره های دیگر بود. در این مدار، نزدیک ترین فاصله ی سیاره به خورشید ۱۸۰ درجه با سیاره های دیگر تفاوت داشت.
به گفته ی براون و باتیگن، سیاره ی ۹ می توانسته در جایی نزدیک تر به خورشید پدید آمده باشد، ولی سپس در پی یک برهمکنش گرانشی با مشتری یا کیوان (زحل) به جایگاه کنونی پرتاب شده. آن ها می افزایند اگر سیاره ی ۹ واقعیت داشته باشد، شکاف چشمگیری را در سامانه ی خورشیدی پر خواهد کرد.
یکی از شگفت انگیزترین یافته ها درباره ی سامانه های سیاره ای بیگانه این بوده که رایج ترین گونه ی سیاره در آن ها جرمی میان زمین و نپتون دارد. باتیگن می گوید: ما تاکنون فکر می کردیم که این رایج ترین گونه ی سیاره در سامانه ی خورشیدی ما وجود ندارد. شاید ما هم از این به بعد طبیعی باشیم.
اکنون براون و دیگر ستاره شناسانِ رصدی سرگرم جستجو برای یافتن سیاره ی ۹ هستند. نقشه ی مدار این سیاره کشیده شده، ولی جایگاه دقیقش ناشناخته است. گرچه به گفته ی براون، تلسکوپ های زمینی بسیاری هستند که برای یافتن چنین سیاره ای - اگر وجود داشته باشد- دید خوبی دارند.

 

  تلسکوپ ژاپنی سوبارو با توانایی جمع آوری نور زیاد و میدان دید بزرگ

براون پیش از این چند جرم را در فضای بیرونی سامانه ی خورشیدی یافته یا در یافتنشان همکاری داشته، از جمله سدنا و سیاره ی کوتوله ی اریس، که تقریبا هم اندازه ی پلوتو است. این یافته ها در رده بندی دوباره ی پلوتو به عنوان ٜسیاره ی کوتوله ٝ در سال ۲۰۰۶ نقش داشتند تصمیمی که براون هم پشتیبان آن بود.
همه ی کسانی که از رساندن جایگاه پلوتو به سیاره ی کوتوله خشمگین شدند شاید از این که هنوز یک سیاره ی واقعی برای پیدا کردن مانده به هیجان آیند. دانشمندان اکنون می توانند به جستجوی این سیاره بپردازند و کاری کنند که سامانه ی خورشیدی دوباره ۹ سیاره ای شود.

این نخستین بار نیست که یک سیاره بدون دیده شدن و با استفاده از محاسبات ستاره شناسی کشف می شود. در سال ۱۸۴۶ نیز اوربن لووریه، ستاره شناس فرانسوی با مطالع اختلالاتی که در مدار اورانوس پیش می آمد، توانست سیاره نپتون را کشف کند. یک سال پس از آن بود که رصدخان برلین توانست نپتون را به فاصل یک درجه از مداری که ستاره شناس فرانسوی ترسیم کرده بود، رویت کند.

تکلیف: برای این جلسه درباره کشف سیاره X  و نشانه های وجود آن در اینترنت جستجو نمایید. مطالب بدست آمده را طبقه بندی نمایید و برای ما ارسال نمایید.
محل بازدید/ اردو/ خرید: ______

منابع مطالعه: برای کسب اطلاع بیشتر در مورد مطالب ارائه شده در این درس منابع زیر را مطالعه نمایید.
با مراجعه به آدرس الکترونیکی معرفی شده زیر، اطلاعات مفیدی درباره سیاره ی راز گونه و بزرگ X بدست خواهید آورد.پ

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان

تهیه: الهام گارسچی، تنظیم: نیلوفر یاقوتی