به زودی، علاقه مندان به ستاره شناسی در اسفند ماه سال جاری شاهد یک رخداد منحصربه فرد خواهند بود که در آن هفت سیاره به طور هم راستا در آسمان قرار خواهند گرفت؛ اما دلیل اهمیت این پدیده برای دانشمندان چیست؟
بر اساس گزارش به نقل از بی بی سی، در ماه های بهمن و اسفند، اگر شبی آسمانی صاف و بدون ابر باشد، با منظره ای شگفت انگیز روبرو خواهید شد. در حال حاضر، شش سیاره شامل زهره، مریخ، مشتری، زحل، اورانوس و نپتون در آسمان شب قابل مشاهده هستند. با این حال، تنها در یک شب از اواخر اسفند، عطارد نیز به دیگر سیارات ملحق می شود و تصویری نادر از صف بندی سیارات را در آسمان به نمایش می گذارد.
این نوع رویدادها صرفاً یک نمایش برای مشاهده ستاره ها نیستند بلکه می توانند تأثیرات واقعی بر روی منظومه شمسی ما داشته باشند و احتمالات جدیدی برای درک موقعیت ما در این سیستم ارائه دهند. هشت سیاره اصلی منظومه شمسی در یک صفحه مسطح قرار دارند و با سرعت های متفاوت به دور خورشید می چرخند. عطارد، که نزدیک ترین سیاره به خورشید است، مدار خود را در ۸۸ روز کامل می کند. چرخش زمین حول خورشید ۳۶۵ روز به طول می انجامد، در حالی که نپتون در انتهای منظومه نیاز به ۶۰۱۹۰ روز یعنی حدود ۱۶۵ سال زمینی دارد تا یک دور کامل را طی کند.
سرعت های مختلف سیارات به این معناست که در برخی مواقع، آن ها تقریباً در یک سمت خورشید قرار می گیرند. از زمین، هنگامی که مدارها در یک راستا قرار می گیرند، امکان مشاهده همزمان چندین سیاره در آسمان شب فراهم می شود. در رویدادهای نادر، تمامی سیارات به گونه ای کنار هم قرار می گیرند که همگی در آسمان شب در امتداد دایره البروج به نمایش درمی آیند. عطارد، زهره، مریخ، مشتری و زحل به قدری درخشان هستند که می توان آن ها را با چشم غیرمسلح دید، در حالی که اورانوس و نپتون برای شناسایی به دوربین دوچشمی یا تلسکوپ نیاز دارند.
در ماه های بهمن و اسفند می توانیم وقوع این پدیده نادر را شاهد باشیم. سیارات دقیقاً در یک خط راست قرار نمی گیرند، بنابراین به دلیل صفحه مداری آن ها در منظومه شمسی، به صورت قوسی در آسمان ظاهر می شوند. در شب های بدون ابر بهمن و اسفند، تمامی سیارات به جز عطارد قابل مشاهده خواهند بود؛ این یک رویداد است که گاهی به آن رژه سیاره ای می گویند. اگر شرایط جوی در تاریخ ۹ اسفند مساعد باشد، ما می توانیم تمامی هفت سیاره را ببینیم.
جنیفر میلارد، یک ستاره شناس در آزمایشگاه ستاره پنجم بریتانیا، اظهار می دارد: «نگاه کردن به سیارات در آسمان حسی خاص دارد. درست است که می توانید به اینترنت مراجعه کنید و تصاویری زیباتر از همه این سیارات ببینید، اما وقتی خودتان به این اجرام نورانی می نگرید، در واقع فوتون هایی را مشاهده می کنید که میلیون ها یا میلیاردها کیلومتر را طی کرده اند تا به چشم شما برسند.»
در سال ۲۰۱۹، پژوهشگران پیشنهاد کردند که هم راستایی سیارات ممکن است بر فعالیت خورشیدی تأثیراتی داشته باشد. یکی از سؤالات کلیدی در مورد خورشید این است که چه عواملی باعث ایجاد چرخه های ۱۱ ساله آن می شوند که بین دوره های اوج فعالیت معروف به حداکثر خورشیدی (که در حال حاضر در آن به سر می بریم) و دوره های ضعیف بودن فعالیت، تفاوت ایجاد می کند. فرانک استفانی، فیزیکدان مرکز تحقیقات آلمان، اعتقاد دارد که ترکیب نیروهای جزر و مدی زهره، زمین و مشتری می تواند دلیل این تغییرات باشد.
اگرچه تأثیر جزر و مدی هر سیاره بر خورشید بسیار کم است، اما استفانی تأکید می کند که وقتی دو یا چند سیاره در کنار خورشید قرار می گیرند، ممکن است تحت تأثیر یکدیگر قرار گیرند و انحرافات جزئی در خورشید ایجاد کنند که به آن ها امواج راسبی می گویند و می توانند منجر به پدیده های جوی شوند. او بیان می کند: «در زمین، این امواج راسبی موجب ایجاد طوفان ها و پادسیکلون ها می شوند. در خورشید نیز این امواج وجود دارند.» محاسبات استفانی نشان داده که هم راستایی سیارات زهره، زمین و مشتری، ارتباط مستقیمی با تناوب فعالیت خورشیدی ۱۱.۰۷ سال دارد که تقریباً با طول چرخه های خورشیدی مشاهده شده همخوانی دارد.
اما همه دانشمندان درباره این ایده متفق القول نیستند و برخی بر این باورند که فعالیت خورشیدی می تواند تنها با فرآیندهای درون خورشیدی توضیح داده شود. رابرت کامرون، یک دانشمند خورشیدی از موسسه ماکس پلانک آلمان، می گوید: «شواهد رصدی نشان می دهد که تأثیر مستقیم سیارات بر چرخه خورشیدی وجود ندارد. هیچ مدرکی دال بر این هماهنگی پیدا نشده است.» با این حال، ویژگی های دیگری از ردیف سیاره ها وجود دارد که قطعاً تاثیرگذار هستند. سفر به سیارات بیرونی با فضاپیما چالش برانگیز است، زیرا آن ها بسیار دور هستند و این سفرها ممکن است دهه ها طول بکشد. با این وجود، بهره گیری از نیروی گرانشی سیاره ای در موقعیت مناسب مثل مشتری، می تواند زمان سفر را به طور قابل توجهی کاهش دهد.
ردیف سیاره ها تنها برای تحقیق در مورد منظومه شمسی مفید نیستند. اخترشناسان از این پدیده برای بررسی جنبه های مختلف کیهان استفاده می کنند و هیچ چیز به اندازه کشف و مطالعه سیارات فراخورشیدی اهمیت ندارد. روش غالب در تشخیص این جهانی ها به عنوان روش گذر شناخته می شود: هنگامی که یک سیاره فراخورشیدی از مقابل ستاره ای که مورد مشاهده است عبور می کند، باعث کاهش نور ستاره شده و اندازه و مدار آن قابل شناسایی می شود. به واسطه این متد، توانسته ایم بسیاری از سیارات مختلف را در مدار برخی ستاره ها شناسایی کنیم.
جسی کریستینسن، اخترشناس در ناسا، می گوید: «زمانی که یک سیاره با جوی غلیظ در مقابل یک ستاره قرار می گیرد، این ردیف به این معناست که نور ستاره از آن سیاره می گذرد و مولکول ها و اتم های جو می توانند نور را در طول موج های خاصی جذب کنند.» این فرآیند به شناسایی گازهای مختلف از جمله دی اکسید کربن و اکسیژن کمک می کند. این محقق خاطرنشان می کند: «اکثریت قریب به اتفاق آنالیزها درباره ترکیب جوی سایر سیارات به دلیل ردیف شدن آن ها ممکن شده است.»
ردیف هایی که به مراتب بزرگ تر هستند می توانند امکان بررسی کهکشان های دوردست را فراهم کنند، یعنی ردیف کهکشان ها. مشاهده کهکشان ها در کیهان اولیه دشوار است، چرا که آن ها بسیار کم نور و دور هستند. با این حال، اگر یک کهکشان یا خوشه ای بزرگ از کهکشان ها از میان خط بینایی ما با کهکشان های ابتدایی دورتری عبور کند، نیروی گرانشی بزرگ آن می تواند نور اشیای دوردست را بزرگ کرده و فراهم آوردن امکان مشاهده و مطالعه آن ها را ممکن کند. برخی از کاربردهای جدید و نوآورانه ردیف سیاره ها شامل بررسی امکان وجود حیات در جایی خارج از زمین در منظومه های خورشیدی است که در آن سیارات فراخورشیدی از جلو یکدیگر عبور می کنند.