تلاش برای کشف سیارات دوردست به کمک زباله‌هایی که در «نقاط لاگرانژی» جمع شده‌اند

کشف سیارات تازه متولد شده‌ای که ده‌ها و صدها و حتی هزاران سال نوری از ما فاصله دارند، کار آسانی نیست و بشر تا کنون در این زمینه موفقیت چندانی نداشته است.

این کار بویژه زمانی سخت‌تر است که این سیارات جوان (که عمدتا به دور یک ستاره می‌چرخند) از توده‌های گاز و گرد و غبار تشکیل شده باشند؛ چیزی که «قرص پیش‌سیاره‌ای» نامیده می‌شود. 

به تمام دلایلی که مشاهدۀ مستقیم چنین سیاراتی را بسیار سخت می‌کند باید حجم عظیم زباله‌های فضایی را نیز اضافه کرد. اما اکنون دانشمندان سرنخ‌هایی را یافتند که احتمالا به آنها برای کشف چنین سیاراتی آنهم از مسیر ردیابی همین زباله‌های فضایی کمک خواهد کرد.

فنگ لانگ، پژوهشگر مرکز اخترفیزیک در هاروارد و موسسۀ تحقیقاتی اسمیتسونیان، مبدع این ایده است. طرح او بر بررسی مواد در «نقاط لاگرانژی» متکی است و معتقد است که با این کار می‌توان وجود «قرص‌های پیش سیاره‌ای» را ثابت کرد.

• آیا می‌توانیم با شناسایی سیگنال‌هایی که به اطراف خورشید ارسال می‌شوند، از بیگانگان استراق سمع کنیم؟
• سفر ۴۵ ساله و ۲۳ میلیارد کیلومتر دور از زمین؛ آیا عمر وویجرهای ناسا به سر رسیده است؟
• تماشای جهان از دریچه‌ای ۱۳ میلیارد ساله؛ نخستین تصویر ارسالی از تلسکوپ جیمز وب منتشر شد

نقاط لاگرانژی و جاذبه

منظور از «نقاط لاگرانژی»، پنج نقطه در اطراف مدار دو جسم بزرگ (مثلا یک ستاره و یک سیاره) هستند.

در حالت عادی وقتی دو جسم بزرگ به هم نزدیک می‌شوند، نیروی گرانشی آنها بر یکدیگر تاثیر می‌گذارد و باعث می‌گردد که تغییراتی در برخی نقاط مدارهای آنها و هرانچه در آن نقطه است بوجود آید. اما در پنج نقطه از مدار این اجسام، نیروهای گرانش آنها یکدیگر را خنثی می‌کنند و به عبارت دیگر نیروهای گرانشی دو جسم بزرگ در این پنج نقطه با یکدیگر به تعادل می‌رسند.

این پنج نقطه «نقاط لاگرانژی» نام دارند که معمولا مکان‌هایی خوبی برای استقرار ماهواره‌ها هستند. در این پنج نقطه که L1 تا L5 نامیده می‌شوند، مواد در فضا بی‌حرکت باقی می‌مانند و به عبارت دیگر منجمد می‌شوند.

خانم فنگ لانگ می‌گوید: «با غربال کردن داده‌های تلسکوپ بزرگ رصدخانه شیلی دربارۀ قرص پیش سیاره‌ای "LkCa 15" که در فاصله ۵۱۸ سال نوری از ما قرار دارد، متوجه حلقه‌ای غبارآلود با دو دستۀ مجزا و درخشان از مواد شدم که در داخل آن می‌چرخند. یکی از این دو دسته، شکلی قوسی داشت و دیگری به شکل یک توده بود. این قوس و توده، فاصله‌ای حدودا ۱۲۰ درجه‌ای از یکدیگر داشتند که چنین چیزی را نمی‌توان یک اتفاق ساده دانست و از نظر ریاضی مهم است.»

وجود زاویه ۱۲۰ درجه‌ای میان این دو دسته از مواد، نشان می‌داد که آنها در دو نقطۀ لاگرانژی قرار داشتند و خانم لانگ می‌گوید که احتمالا محل استقرار آنها، نقاط L4 و L5 بوده است و به این ترتیب به احتمال زیاد سیاره‌ای در زاویۀ۶۰ درجه‌ای بین آنها قرار داشته است.

دانش نجوم کنونی نمی‌تواند فرضیه خانم لانگ را تایید کند؛ با این وجود او معتقد است ادامه دادن به رصد قرص پیش سیاره‌ای «LkCa 15» به کمک تلسکوپ بزرگ رصدخانه شیلی، می‌تواند شواهد بیشتری را برای تایید این فرضیه در اختیار او بگذارد.

او همچنین امیدوار است که دیگر اخترشناسان نیز اقدام به جستجوی زباله‌های سرگردان فضایی در نقاط لاگرانژی کنند تا به این وسیله به سرنخ‌هایی دربارۀ وجود قرص‌های پیش سیاره‌ای جدید دست یابند.