“زمین ابتدایی” در چشم بهم زدنی رشد کرد

0
2818

بیگ بنگ: اگر فرض کنیم منظومه­‌شمسی در ۲۴ ساعت شکل گرفته باشد، آنگاه زمین تنها در طی ۱.۵ دقیقه شکل گرفته است. بر اساس پژوهشی جدید غبار بر جامانده از شهاب­ سنگ­‌هایی که با زمین برخورد کردند نشان می­‌دهد پیش ­زمین، بسیار سریع‌تر از آنچه فکر می‌­کردیم رشد کرده است.

cedafae arrokoth formation planetesبه گزارش بیگ بنگ، بررسی این غبارها نشان می‌دهد “پیش ­زمین” در عرض ۵ میلیون سال رشد کرده است که در مقیاس کیهانی، به شدت سریع محسوب می­‌شود. به بیانی دیگر اگر عمر ۴.۶ میلیارد سالۀ منظومه­‌شمسی را ۲۴ ساعت در نظر بگیریم، زمین در عرض تنها ۱ دقیقه و ۳۰ ثانیه شکل گرفته است.

یافته­‌های جدید فرضیه قبلی ما را در هم می‌­شکند؛ بر اساس آن فرض، پیش­ زمین زمانی شکل گرفت که اجرام آسمانی بزرگتر به یکدیگر برخورد کردند و این فرایند نیازمند میلیون­‌ها میلیون سال زمان است که در بازۀ ۲۴ ساعته­ی فرضی ما، ۵ تا ۱۵ دقیقه به حساب می ­آید.

از سویی، این فرض جدید اذعان دارد سیاره‌­ها از برافزایش غبار کیهانی به وجود آمده‌­اند. در این فرایند، غبار به کمک گرانش، ذرات بیشتر و بیشتری را به خود جذب می­‌کند. سرپرست تحقیقات، مارتین شیلر در بیانیه‌­ای گفت: « ما باید از غبار شروع کنیم.» شیلر دانشیار شیمی­ زمین­ شناسی مرکز شکل­‌گیری سیاره و ستاره در موسسه­ گلوب دانشگاه کوپنهاگن دانمارک است. در فرایند برافزایش، ذرات میلیمتری به یکدیگر متصل می­‌شوند و بر جرم در حال رشد می ­بارند و یک سیاره تشکیل می­‌دهند.»

شیلر و همکارانش با مطالعۀ ایزوتوپ‌­های آهن (نسخه­‌های دیگر این عنصر) موجود در غبار شهاب­ سنگ­ها به یافته­‌های بالا دست پیدا کردند. پس از مطالعۀ ایزوتوپ­‌های آهن در شهاب­ سنگ­‌های مختلف متوجه شدند تنها یک نوع از این شهاب­ سنگ­‌ها، مشخصات ایزوتوپی مشابهی با عنصر آهن در زمین داشت: کاندریت­‌های CI که حروف آن به ترتیب به معنای کربن‌­دار و محلی در تانزانیا به نام ایوُنا است که تعدادی شهاب­‌سنگ از این نوع در آنجا یافته­ شده است.

در خلال ۵ میلیون سال زمان، سیاره‌­های منظومه­ شمسی شکل گرفتند. بر اساس این پژوهش جدید، هستۀ آهنی “پیش ­زمین” نیز در همین بازۀ زمانی شکل گرفته­ است و آهن ِ برافزایش ­یافته در گوشته را به خود جذب کرده است. در نهایت این پیش­ سیاره به زمین امروزی تبدیل شده است.

پیامی از مریخ

بررسی شهاب­ سنگ­‌های مریخی نشان می دهد در آغاز، ترکیبات ایزوتو­پ­‌های آهن مواد سازندۀ زمین، در طول ِ زمان تغییر یافته‌اند؛ به گفتۀ دانشمندان شاید گرمای خورشید در حال رشد علت این تغییر بوده است. پس از گذشت چند صد هزار سال، دمای منطقه‌­ای که زمین در حال شکل­‌گرفتن در آنجا بود پایین آمد و باعث شد غبارهای کربن­‌دار ایونا که از تابش گرما در امان بوده­ و از راه درازی آمده بودند، به قرص برافزایش “پیش ­زمین” ملحق شوند.

“شیلر” اذعان دارد با توجه به اینکه آهن موجود در این غباری که از راه دور آمده در گوشتۀ زمین یافت می‌­شود، منطقی است که “قسمت اعظم آهن موجود به هسته انتقال یابد. به همین دلیل احتمال می­‌رود شکل‌­گیری هسته در همان دوران آغازین رخ داده باشد.”

accretion natureبه عقیدۀ شیلر، ایده­ قبلی (زمین با برخورد تصادفی اجرام آسمانی بزرگتر به یکدیگر به وجود آمده است) با مشاهدات انجام­ شده صدق نمی­‌کند. او اضافه کرد: «اگر شکل‌­گیری زمین فرایندی تصادفی بود که در آن فقط اجرام به یکدیگر برخورد می­‌کردند، هیچوقت نمی‌­شد ترکیبات آهن یک شهاب­‌سنگ را با نمونه­‌های زمینی مقایسه کرد. زیرا ترکیبی از همه­ چیز در مقایسۀ مورد نظر یافت می‌شد.»

محققان اظهار داشتند این یافته­‌های تازه را می­‌توان در مورد سیاره­‌های دیگر منظومه­ شمسی به کار برد. در اصل یعنی ممکن است دیگر سیاره‌­ها بسیار سریعتر از چیزی که تصور می­‌شد شکل گرفته باشند. در واقع، به گفته­ پژوهشگر دیگر این تحقیقات، مارتین بیزارو، بر اساس شواهد موجود به احتمال بالا همین موضوع صادق است.

بیزارو در بیانیه‌­ای گفت: «حال ما می­‌دانیم شکل­‌گیری در همه­ جا اتفاق می­‌افتد. وقتی ما ساز و کار آن را در منظومه­ شمسی متوجه شویم، شاید بتوانیم به نتایج مهمی در مورد شکل‌­گیری سیاره­‌ها در منظومه‌­های دیگر دست یابیم.» شاید این فرایند بتواند زمان و چگونگی برافزایش آب را نیز توضیح دهد. بیزارو در این باره می­‌گوید: «اگر این فرضیه درست باشد، به احتمال زیاد آب محصول جانبی تشکیل سیاره‌­ای مثل زمین باشد. شکل­‌گیری اجزای سازندۀ حیات می‌­تواند جایی دیگر در کیهان نیز به وقوع پیوسته باشد.» جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Science Advances منتشر شده است.

ترجمه: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: livescience.com



ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.