بذرهای کیهانی: آیا جرم میان‌ستاره‌ای اطلس می‌تواند سیاره‌های جدید به‌وجود آورد؟

اوایل سال جاری، ستاره‌شناسان با مشاهده‌ی جرمی که از فضای میان‌ستاره‌ای آمده و اکنون با سرعت در حال عبور از بخش درونی منظومه‌ی شمسی است، شگفت‌زده شدند. از آن زمان تاکنون، پژوهشگران با بهره‌گیری از تلسکوپ‌های قدرتمند در تلاش‌اند تا ماهیت این جرم مرموز، ترکیب غیرمعمول و منشأ دقیق آن را شناسایی کنند.

بیشتر متخصصان احتمال می‌دهند جرم مرموز مشاهده‌شده که 3I/ATLAS نامیده شده، یک دنباله‌دار غیرعادی باشد، اما دست‌کم یک پژوهشگر ادعا کرده که این دنباله‌دار ممکن است بقایای تمدنی پیشرفته و فرازمینی باشد، هرچند ناسا این ایده‌ی جنجالی را صرفاً خیال‌پردازی خوانده است.

با‌این‌حال، حضور مهمان میان‌ستاره‌ای در منظومه‌ی ما بسیار جذاب و جنجالی است. هفته‌ی گذشته، در نشست مشترک کنگره‌ی علوم سیاره‌ای یوروپلنت و بخش علوم سیاره‌ای در آلمان، سوزان فالتزنر، اخترفیزیکدان، نظریه‌ی جالبی را مطرح کرد: اجرامی مانند 3I/ATLAS می‌توانند پس از گرفتارشدن در قرص‌های غبار و گاز اطراف ستاره‌های جوان، به «بذر» شکل‌گیری سیارات غول‌پیکر تبدیل شوند.

براساس نظریه‌ی رایج، ذرات کوچک به مرور در فرآیندی موسوم به «تجمع» به یکدیگر می‌پیوندند و اجسام بزرگ‌تر و در نهایت، سیاره‌ها را شکل می‌دهند. بااین‌حال، مدل پذیرفته‌شده توضیح نمی‌دهد که چرا سیارات بزرگی مانند غول‌های گازی در اطراف ستاره‌های جوان مشاهده می‌شوند. شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای نیز نشان داده‌اند که مواد تجمع‌یافته معمولاً خرد می‌شوند یا به هم برخورد می‌کنند و به جای پیوستن، از یکدیگر جدا می‌شوند.

در چنین شرایطی، فرضیه‌ی فالتزنر راهکاری بالقوه ارائه می‌دهد. براساس مدل‌های او، قرص‌های برافزایشی و نیروی گرانشی اطراف ستاره‌های جوان می‌توانند میلیون‌ها جرم هم‌اندازه‌ی نخستین جرم میان‌ستاره‌ای کشف‌شده در سال ۲۰۱۷، یعنی «اوموآموا» با طول تقریبی ۱۰۰ متر را به دام اندازند. او می‌گوید فضای میان‌ستاره‌ای می‌تواند بذرهای آماده برای شکل‌گیری نسل بعدی سیارات را فراهم کند.

افزون‌براین، نظریه‌ی فالتزنر می‌تواند علت کمیابی غول‌های گازی، مانند مشتری، در منظومه‌های ستاره‌ای نوع M (کوتوله‌های سرخ) را توضیح دهد که ستارگانی کوچک و نسبتاً خنک هستند. در مقابل، چنین سیارات غول‌آسایی در مدار ستاره‌های بزرگ‌تر و شبیه خورشید بیشتر یافت می‌شوند؛ ستارگانی که قرص‌های شکل‌گیری سیاره‌ای خود را تنها حدود دو میلیون سال حفظ می‌کنند که زمانی بسیار کوتاه برای تکامل غول‌های گازی است.

در چنین چارچوبی، اجرام میان‌ستاره‌ای مانند 3I/ATLAS می‌توانند نقشی کلیدی ایفا کنند: اگر تعداد کافی از این اجرام در فضا حضور داشته باشند، جرم اضافی آن‌ها می‌تواند شکل‌گیری غول‌های گازی را به‌طور چشمگیری سرعت بخشد.

فالتزنر خاطرنشان می‌کند: «ستارگان پرجرم‌تر و کارآمدتر، می‌توانند اجرام میان‌ستاره‌ای را در قرص‌های خود به دام اندازند. بنابراین، شکل‌گیری غول‌های گازی با استفاده از بذرهای میان‌ستاره‌ای باید در اطراف این ستارگان سریع‌تر و مؤثرتر باشد. این فرآیند سریع، دقیقاً همان چیزی است که ما در مشاهدات خود دیده‌ایم.»

اکنون، فالتزنر و همکارانش در حال بررسی هستند که چه تعداد از این اجرام میان‌ستاره‌ای به دام‌افتاده، می‌توانند به‌طور نظری به سیاره تبدیل شوند و چگونه در سراسر قرص‌های برافزایشی ستاره‌های دوردست توزیع می‌شوند.