غول پیکرترین سیاره در کیهان، عکس - میهن دی ال

ستاره شناس ها برای اولین بار در حدود سه دهه پیش، اولین سیاره فراخورشیدی را کشف کردند و از آن زمان تا به امروز تعداد زیادی سیاره فراخورشیدی در ابعاد و جرم های مختلف به این مجموعه اضافه شده اند؛ اما سیاره ها چقدر می توانند بزرگ باشند و بزرگ ترین سیاره شناخته شده کدام است؟

پیش از سال 1992 و کشف اولین سیاره فراخورشیدی، غول گازی مشتری با قطر 11 برابر زمین، عنوان بزرگ ترین سیاره شناخته شده را داشت؛ اما مشتری در مقایسه با برخی سیاره های فراخورشیدی بسیار کوچک است.

به نوشته لایوساینس، دو مقیاس برای معین میزان یک سیاره وجود دارند: قطر(دو برابر شعاع) و جرم سیاره. بر اساس معیار اول، بزرگ ترین سیاره های فراخورشیدی دارای شعاعی دو برابر مشتری هستند. این اجرام عجیب همچنین در فاصله بسیار نزدیک از ستاره میزبان خود قرار دارند.

قطر سیاره و جرم آن با یکدیگر در ارتباط هستند، بااین حال این رابطه همیشه مستقیم نیست. دلیل این مسئله هم تغییر چگالی سیاره ها است به گونه ای که غول های گازی کم جرم می توانند تا ابعادی بسیار بیشتر از سیاره های فراخورشیدی سنگین تر رشد کنند.

برای مثال، غول گازی HAT-P-67 b که دارای شعاعی دو برابر مشتری است، بزرگ ترین سیاره شناخته شده از لحاظ قطر به شمار می رود. با این حال این سیاره که در فاصله 1200 سال نوری از زمین قرار گرفته است، چگالی بسیار پائینی دارد و جرم آن تنها به یک سوم جرم مشتری می رسد.

تصویرسازی سیاره ابرمشتری در مدار کوتوله قهوه ای ناکام.

سیاره WASP-17b هم دو برابر مشتری قطر دارد. رتبه دوم به KELT-9b تعلق دارد که شعاع آن 1.84 برابر سیاره مشتری است. اغلب سیاره های سنگی هرگز نمی توانند به میزان سیاره های ابرمشتری برسند. بزرگ ترین سیاره های سنگی که اصطلاحاً ابرزمین نامیده می شوند، دو برابر زمین هستند. در مقابل، سیاره Wasb 17b تقریبا 22 برابر زمین است.

گرچه سیاره های سنگی چگال تر از غول های گازی هستند باز هم نمی توانند به سنگینی آن ها باشند؛ زیرا سیاره های سنگی با رشد بیشتر گاز، یخ و آب بیشتری را به دور خود انباشته می کنند و همین مسئله باعث می شود به تدریج به غول های گازی با هسته های سنگی تبدیل شوند.

سنگین ترین سیاره ها 13 برابر مشتری جرم دارند. از این گروه می توان به غول گازی HD 39091 b در فاصله 60 سال نوری از زمین اشاره کرد که دارای جرمی بالغ بر 12.3 برابر جرم سیاره مشتری است.

یک سیاره چقدر می تواند بزرگ شود؟

بعید است سیاره هایی بزرگ تر از سیاره های ابرمشتری کشف شوند، زیرا اگر میزان و جرم سیاره ای از حد معینی عبور کند، در گروه کوتوله قهوه ای دسته بندی خواهد شد. کوتوله های قهوه ای که اغلب ستاره های ناکام هم نامیده می شوند، سنگین تری از ابرمشتری ها هستند، اما جرم آن ها برای همجوشی هیدروژنی معمولی در هسته کافی نیست. با این حال چیزی درون قلب این ستاره ها می سوزد.

تفاوت عمده کوتوله های قهوه ای و سیاره ها در جرم و هم جوشی دوتریومی(هیدروژن سنگین) است. یک جرم در صورت داشتن جرم های بالا، دارای فشار داخلی و دمای کافی برای سوزاندن بخش زیادی از دوتریوم خود است.

مرز تفکیک بین سیاره ها و کوتوله های قهوه ای در دهه 1990 معین شد. در این زمان کوتوله های قهوه ای به عنوان اجرامی دسته بندی شدند که نزدیک به 50 درصد از دوتریوم داخلی خود را سوزانده اند. این مرز تفکیک برای محدوده کرانی 14 برابر جرم مشتری وجود دارد، به طوری که اجرام بالاتر از این حد در گروه سیاره قرار نمی گیرند.

سیاره هایی مثل HD 39091 و HD 106906 b نزدیک به 13 برابر مشتری جرم دارند و می توان ادعا کرد که بزرگ ترین سیاره های شناخته شده هستند. سنگین ترین کوتوله قهوه ای شناخته شده SDSS J0104+1535 در فاصله 750 سال نوری از زمین در لبه راه شیری قرار گرفته است. این جرم، 90 برابر سنگین تر از مشتری اما شعاع آن بین 0.7 و 1.4 برابر این سیاره است؛ بنابراین شناخته شده ترین کوتوله قهوه ای احتمالاً کوچک تر از بزرگ ترین سیاره در منظومه شمسی ما است.

227227