آیا سیارهای در جهان وجود دارد که گرد نباشد؟

سیارهها به طور کلی به دلایل گرانشی به شکل کروی در میآیند و اگر جسمی به اندازه کافی بزرگ باشد، گرانش کافی برای تبدیل به شکل کروی را دارد و به عنوان یک سیاره شناخته میشود؛ بنابراین، تمامی سیارهها به طور طبیعی دارای شکل کروی یا نزدیک به آن هستند، هر چند ممکن است کمی بیضوی یا به اصطلاح کروی کج باشند، اما آیا سیارهای هست که شکلی غیر از این داشته باشد؟
امیرحسین باقری، محقق علوم سیارهای و ژئوفیزیک موسسه فناوری کالیفرنیا (California Institute of Technology) میگوید: «ما سیارهها را گرد مینامیم، اما آنها واقعا گرد کامل نیستند، زمین هم گرد کامل نیست.»
زمین به عنوان یک مثال خاص، کمی به شکل بیضوی است؛ زیرا در قطبها کمی باریکتر و در استوا کمی عریضتر است؛ بنابراین، در حالی که همه سیارهها گرد هستند، برخی از آنها میتوانند کمی از ایدهآل کروی بودن انحراف داشته باشند.
زمین و سیارههای دیگر به دلیل نیروی دورانی، یک برآمدگی در اطراف استوا دارند که بر اثر نیروی گریز از مرکز چرخش سیاره ایجاد میشود و به نام برآمدگی استوایی شناخته میشود؛ در زمین، این برآمدگی حدود ۴۲.۷۲ کیلومتر است و به دلیل تفاوتها در نیروی گریز از مرکز و فاصله از مرکز زمین، وزن اشیا در خط استوا ۰.۵ درصد کمتر از وزن آنها در قطب است.
نیروی گریز از مرکز تنها نیرویی نیست که میتواند شکل یک سیاره را تغییر دهد. باقری میگوید: «اگر جرم به قدر کافی به ستاره میزبان نزدیک باشد، آنگاه این نیروهای گرانشی که روی جرم اثر میگذارند، به قدری بزرگ میشوند که سیاره دراز میشود.» باروس میگوید: «اگر سیاره خیلی سریع بچرخد، قطبها صاف میشوند و به شکل توپ فوتبال آمریکایی (شکل بیضی) چلانده شده در میآیند.»
سیاره بیضوی WASP-103 b
یکی از این اجرام، سیاره فراخورشیدی WASP-103 b است که شکل بیضی دارد؛ این سیاره گازی غولپیکر، دارای جرمی ۱.۴۹ برابر سیاره مشتری بوده و یک گردش کامل حول ستارهاش را در حدود ۰.۹ روز انجام میدهد و در صورت فلکی هرکول قرار دارد.

سیاره WASP-103b به قدری به ستاره خود نزدیک است که این نزدیکی باعث تغییر شکل آن میشود؛ در نتیجه، به دلیل نیروی جاذبهای که توسط ستاره میکشد، شبیه به یک قطره اشک شده است؛ این نابرابری بین نیروی گاز که میخواهد سیاره را گسترش دهد و نیروی جاذبه باعث شکلگیری این تغییرات میشود.
باروس میگوید: «سیاره WASP-103 b بسیار به ستارهاش نزدیک است که این نزدیکی شکلش را تغییر میدهد، در نتیجه شکلی بیضوی دارد. تعادلی بین نیروی گازی که تعادل هیدرواستاتیکی نامیده میشود و میخواهد سیاره را گسترش دهد و قدرت جاذبه گرانشی وجود دارد؛ این کشش از ستاره میزبان به سیارهای میانجامد که شبیه اشک است.»
تاثیر شکل سیاره بر چرخش آن
این تغییر شکل میتواند حتی نحوه چرخش سیاره را تغییر دهد. اگر سیارهای با برآمدگی مشخصی به سمت ستاره میزبان شروع به چرخش کند و به چرخش عادی خود ادامه دهد، آن برآمدگی همیشه در همان محل باقی نخواهد ماند. این پدیده میتواند منجر به تغییرات در چرخش سیاره شود.

سیارهای که به ستاره خود جزر و مدی قفل شده است، به گونهای چرخش میکند که یک سمت آن همیشه رو به ستاره قرار دارد؛ این پدیده به دلیل نیروهای گرانشی است که باعث میشود چرخش سیاره به مرور زمان کاهش یابد و در نهایت به وضعیتی برسد که یک سمت آن به ستاره وابسته بماند؛ این فرآیند به نام قفل شدن جزر و مدی شناخته میشود و به طور طبیعی و در طی میلیونها سال اتفاق میافتد.
WASP-103 b به دلیل چرخش بسیار سریع حول ستارهاش دما و فشار بالایی دارد که باعث میشود قطبهای آن فشرده و شکل کرهای آن تغییر کند؛ این سیاره بسیار نزدیکتر از زمین به ستارهاش قرار دارد و این نزدیکی تاثیر زیادی بر ویژگیهای آن دارد، اما یک سیاره له شده، هنوز هم تا حد زیادی کروی است.
برخی دانشمندان احتمال وجود یک سیاره حلقوی یا دوناتمانند را مطرح کردهاند، اما برای اینکه یک سیاره بتواند به این شکل باقی بماند، باید به اندازه کافی سریع بچرخد تا نیروی گریز از مرکز بر نیروی گرانشی غلبه کند؛ در غیر این صورت، تحت تاثیر نیروی گرانشی خود، به یک شکل کروی تبدیل خواهد شد. تاکنون یک سیاره حلقوی مشاهده نشده و احتمالا در آینده نزدیک نیز مشاهده نخواهد شد.