مشتری به دور خورشید نمی‌چرخد!

اگر قرار باشد منظومه شمسی را به تصویر بکشیم، اغلب، ستاره برجسته‌مان، یعنی خورشید خود را در مرکز ‌اشیا، به صورت ‌ایستا و بی‌حرکت تصور می‌کنیم به گونه‌ای که سیارات در مدار خود در پیرامون آن می‌چرخند. این تصویر، درک همه چیز را ساده می‌کند، اما “از نظر فنی” نادرست است. برای مثال بزرگترین سیاره منظومه شمسی ما، مشتری، را در نظر بگیرید. مشتری به دور مرکز خورشید نمی‌چرخد – بلکه به دور نقطه‌ای در فضای خالی در بین آن و خورشید به نام باری‌سنتر یا مرکز ثقل (Barycenter) می‌چرخد. دلیل این موضوع این است که این صرفاً خورشید نیست که روی مشتری گرانش اعمال می‌کند – مشتری نیز به قدری بزرگ است که نیروی کشش آن بر نحوه حرکت خورشید تأثیر می‌گذارد.

جرم خورشید حدود ۱۰۰۰ برابر مشتری است و این دو جسم به تناسب فاصله و جرمشان بر روی یکدیگر تأثیر می‌گذارند، یعنی مقداری که گرانش مشتری، خورشید را به سمت این ستاره می‌کشد، یک هزارم مقدار گرانشی است که خورشید، مشتری را به سمت خود می‌کشد. و هر گردش کامل مشتری به دور مدارش، ۱۱.۸ سال زمینی طول می‌کشد، و جالب‌تر اینکه حرکت خورشید به دور آن مرکز جرم یا باری‌سنتری که پیش‌تر گفتیم نیز همین مقدار زمان می‌برد (یعنی خورشید هر 11.8 سال یکبار به دور باری‌سنتر خورشید‌-مشتری می‌گردد-م).

باریسنتر خورشید-مشتری در ۱.۰۷ برابر شعاع خورشید از مرکز خورشید یا ۷ درصدی شعاع خورشید از سطح آن قرار دارد (یعنی فرضاً اگر شعاع خورشید 1 کیلومتر باشد، این نقطه در 70 متری بالای سطح خورشید قرار دارد-م). همانگونه که گفته شد، خورشید نیز به دور این نقطه می‌چرخد. اگر قادر بودید از بالا، به صفحه منظومه شمسی نگاه کنید، با حرکت خورشید به دور کهکشان راه شیری، متوجه تلو‌تلو خوردن خفیف خورشید در بازه‌های 11.8 ساله می‌شدید.

این موضوع، صرفاً یک واقعیت جالب برای تحت تأثیر قرار دادن مردم در مهمانی‌های شام نیست – به هرحال اگرچه درست است که همه، شیفته افرادی با دانشی هستند که در جمع‌های خانوادگی یا دوستانه، جملات خود را با جمله “خب، از نظر فنی، فلان موضوع اینگونه است” شروع می‌کنند، ولی کاربرد عملی این موضوع، این است که دانشمندانی که به دنبال شکار سیاره‌های جدید ناشناخته هستند، می‌توانند به دنبال کشف تلو‌تلو خوردن‌های مشابه در دیگر ستارگان باشند و از روی آن، به وجود دیگر اجرام سنگین آسمانی، مثلاً سیاره‌هایی شبیه مشتری، پی ببرند.

و اگر بخواهیم فنی و تخصصی صحبت کنیم، شایان ذکر است که هیچ سیاره دیگری در منظومه شمسی نیز به دور مرکز دقیق خورشید نمی‌چرخد. اما میزان تأثیر گرانشی آن‌ها بر خورشید به قدری ناچیز است که عملاً به دور مرکز خورشید می‌چرخند، زیرا باری‌سنتر‌های آن‌ها در اعماق پلاسمای (Plasma) سوزان این ستاره، مدفون هستند.

یکی از دلایل این موضوع (وجود باری‌سنتر مشخص برای مشتری و عدم وجود باری‌سنتر عملی برای دیگر سیارات منظومه شمی)، به دلیل حضور فوق‌العاده پر جرم مشتری است: اگر تمام سیارات دیگر منظومه شمسی را روی یک ترازوی غول‌پیکر بر روی هم تلنبار کنید، سپس جرم حاصل را هم دو برابر کنید، مشتری عظیم، همچنان از همه آن‌ها سنگین‌تر خواهد بود.

با این حال، ناامید نشویم. همه چیز‌هایی که به ما آموزش داده‌اند اشتباه نیست! یادگیری بیشتر در مورد باری‌سنتر‌های مدار‌های سیارات، به ما می‌آموزد که همه چیزها به هم متصل هستند و همه بر هم تأثیر می‌گذارند – گاهی تا حد زیادی، گاهی تا حدی کوچک، اما همیشه این تأثیر قابل اندازه‌گیری است. منظومه شمسی ما مجموعه‌ای از مدارهای در حال چرخش نیست – به جای این تصور غلط، به این منظومه به صورت یک ابر ریاضیاتی تپنده فکر کنید که هر بار که هر عنصر آن در مدار خودش می‌چرخد این ابر هم یک لرزش یا تپش را تجربه می‌کند. ما در سیستمی از کره‌هایی با شکل عجیب زندگی می‌کنیم که به هم متصل شده‌اند و مسیر مشترک جذابی را در فضا ترسیم می‌کنند.

حال این شگفت‌انگیز است!

ما همیشه در حال کشف ستاره‌های جدید هستیم، اما یکی از بزرگترین ستاره‌هایی که تاکنون کشف شده است UY Scuti نام دارد. اگر فضایی را که خورشید اشغال می‌کند اندازه‌گیری کنید، این یک ابرغول قرمز روشن است که ۱۷۰۰ برابر بزرگتر از خورشید ماست. اما خیلی متراکم نیست و فقط ۳۰ برابر جرم خورشید را با خودش حمل می‌کند.

سؤالات متداول

مشتری هر چند وقت یکبار به دور خورشید می‌چرخد؟

مشتری هر ۱۱.۸۶ سال یک بار به دور خورشید می‌گردد.

نویسنده: Christopher Hassiotis

مترجم: فؤاد پورفائز منبع:‌ howstuffworks.com