دانشمندان برای اینکه از گذشته یک سامانه سیاره‌ای دوردست بیشتر سر در بیاورند، از «هارمونی دقیق» بهره گرفته‌اند.

ستاره تراپیست-۱ بیش از هرچیز بابت قرار گرفتن در مرکز آنچه ناسا سامانه ستاره‌ای «نایاب» می‌نامد و به دلیل شباهت قابل‌توجه [سیارات آن] به زمین مشهور است. ستاره‌شناسان از زمانی که این کشف در سال ۲۰۱۷ برای نخستین بار اعلام شد تاکنون، اطلاعات بیشتری درباره این سامانه پیدا کرده‌اند. از جمله اینکه این سامانه سیارات بیشتری را شامل می‌شود و ممکن است میزبان حیات باشد.

با وجود تفاوت بسیار این سیارات با زمین، دانشمندان اکنون چیزهای بیشتری درباره آن‌ها کشف می‌کنند. اگرچه ستاره‌شناسان در پژوهشی جدید از «هارمونی تقریبا کامل» مدارهای هفت سیاره در سامانه تراپیست-۱ استفاده کرده‌اند تا سرگذشت و تاریخچه آن‌ها را بهتر درک کنند.

[کلمه] هارمونی به مرتب و دقیق بودن حیرت‌انگیز مدار سیارات مختلف در این سامانه اشاره دارد. این سیارات شبیه نظم نت‌های موزون موسیقی در نسبت‌های دقیقی چیده شده‌اند:  به ازای هر هشت سال در یک سیاره، در سیاره بعدی پنج سال می‌گذرد و این روند با چنین نسبت و تناسب دقیقی ادامه می‌یابد.

این پژوهش جدید به دانشمندان اجازه می‌دهد از تاریخچه اصابت [اجرام آسمانی به آن‌ها] و از اینکه در مراحل اولیه خود چه اصابت و برخوردهایی را متحمل شده‌اند، درک بهتری پیدا کنند. این کار می‌تواند به تشخیص بهتر اینکه آیا این سیارات می‌توانسته‌اند آب و سایر عناصر ضروری برای آغاز حیات را داشته باشند یا نه کمک کند.

شان ریموند، اخترفیزیکدان از دانشگاه بوردو، در اظهاراتی می‌گوید: «پس از شکل‌گیری سیارات سنگی، چیزهایی به آن‌ها برخورد می‌کند. این کار بمباران یا برافزایش دیرهنگام نامیده می‌شود و این برای ما مهم است چرا که این برخوردها ممکن است منبع مهمی از آب و عناصر فرار باشد که به ایجاد و گسترش حیات می‌انجامد.»

بررسی این برخوردها روی زمین نیز به قدر کافی دشوار است و باید با اندازه‌گیری عناصر خاص و مقایسه آن‌ها با ترکیبات شهاب‌سنگ‌ها انجام شود. چنین کاری در منظومه‌ای مانند تراپیست-۱ که ۴۰ سال نوری از ما فاصله دارد، ناممکن است؛ و از این رو دانشمندان مجبور بودند بر روش‌های پیچیده‌تری تکیه کنند.

ریموند می‌گوید: «ما هرگز سنگی از آن‌ها در اختیار نخواهیم داشت.»

«ما هرگز به آنجا نمی‌رویم تا دهانه‌های [برخوردی] آن‌ها را ببینیم. خب چه کار می‌توانیم انجام دهیم؟ این همان جایی است که پیکربندی مداری خاص تراپیست-۱ وارد می‌شود. این نوعی اهرم است که می‌توانیم آن را بکشیم تا برای آن حد بالا و پایین تعیین کنیم.» 

محققان توانستند تخمین بزنند که این سیارات می‌توانسته‌‌‌اند چه تعداد از این بمباران‌ها را پشت سر گذاشته باشند تا هارمونی دقیق و کامل خود را [حفظ کنند و] از دست ندهند. این کمک می‌کند مشخص شود بر سر این سیارات چه ممکن است آمده باشد.

ریموند می‌گوید: «ما دقیقا نمی‌توانیم بگوییم چه میزان ماده به هر یک از سیارات برخورد کرده است اما به دلیل این پیکربندی خاص منظم، می‌توانیم حد بالا و پایینی برای آن تعیین کنیم. می‌توانیم بگوییم که نمی توانسته است از این حد بیشتر باشد و نتیجه این است که حد بالایی آن در عمل نسبتا کوچک است.»

او اظهار داشت: «ما دریافتیم که این سیارات پس از شکل‌گیری، با مقدار بسیار کمی از اجرام بمباران شده‌اند.»

«این به نوعی جالب است. زمانی که به سایر جنبه‌های سیارات در این منظومه فکر می‌کنیم، این اطلاعات جالبی است.»

این یافته‌ها به دانشمندان کمک می‌کند که سرگذشت سیارات [منظومه] تراپیست-۱را تعریف کنند. این سیارات می‌بایست زود و سریع شکل گرفته باشند -چیزی حدود ۱۰ بار سریع‌تر از زمین- اما خیلی بمباران نشده‌اند و این موضوع به درک بهتری از این مسئله کمک می‌کند که چه چیزی می‌تواند درون این سیارات باشد و اتمسفر آن‌ها ممکن است چگونه شکل گرفته باشند.

لیکن دانشمندان یادآور می‌شوند که چیزهای بسیاری برای دانستن درباره این منظومه وجود دارد. بررسی‌های آتی پروژه‌هایی از قبیل تلسکوپ فضایی جیمزوب می‌تواند به حل برخی از مسائل ناشناخته در پژوهش اخیر کمک کند.