نحوه شکل‌گیری سیاره مشتری در نهایت مشخص شد!

به گزارش مجله خبری نگار/بهار، دانشمندان با بررسی ذرات کوچک سنگی و معدنی به نام «کندرول» که در شهاب‌سنگ‌ها یافت می‌شوند، توانستند زمان دقیق شکل‌گیری مشتری را تعیین کنند و نشان دادند که این سیاره چگونه موجب برخورد‌ها و شکل‌گیری تکه‌های تشکیل‌دهنده سیارات شده است. پس از شکل‌گیری مشتری حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش، به دلیل نیروی گرانش قدرتمند این سیاره مسیر هزاران جسم سنگی و یخی اولیه دچار اختلال شد. در نتیجه این اختلال‌ها، برخورد‌های شدیدی بین تکه‌های اولیه تشکیل‌دهنده سیارات رخ داد و سنگ و گرد و غبار ذوب شده و ذرات ریز و کروی به نام «کندرول» شکل گرفتند. بسیاری از این ذرات باستانی هنوز در شهاب‌سنگ‌هایی که به زمین می‌رسند، وجود دارند.

دانشمندان دانشگاه ناگویا ژاپن و موسسه ملی اخترفیزیک ایتالیا (INAF) در پژوهشی جدید موفق شدند نحوه تشکیل این کندرول‌ها را کشف و از آنها برای تعیین دقیق زمان تولد مشتری استفاده کنند. مطالعه‌ای که در نشریه Scientific Reports منتشر شد، نشان می‌دهد ویژگی‌های کندرول‌ها، از جمله اندازه و سرعت سرد شدنشان، توسط میزان آب موجود در تکه‌های اولیه تشکیل‌دهنده سیارات شکل گرفته‌اند. این کشف با داده‌های شهاب‌سنگ‌ها مطابقت دارد و نشان می‌دهد که تولد سیارات موجب شکل‌گیری کندرول‌ها شده است.

کندرول‌ها؛ کپسول‌های زمان ۴.۶ میلیارد ساله منظومه شمسی

کندرول‌ها ذرات کروی کوچکی به قطر ۰.۱ تا ۲ میلی‌متر هستند که هنگام شکل‌گیری منظومه شمسی در داخل سیارک‌ها جای گرفتند و میلیارد‌ها سال بعد، تکه‌هایی از آنها به زمین سقوط کردند. علت گردی این ذرات تاکنون برای دانشمندان ناشناخته مانده بود.

پروفسور سین‌ایتی سی‌رونو از دانشگاه ناگویا و یکی از نویسندگان این مقاله می‌گوید: «وقتی تکه‌های اولیه تشکیل‌دهنده سیارات با یکدیگر برخورد کردند، آب درون آنها فوراً به بخار تبدیل شد و مانند انفجار‌هایی کوچک، سنگ‌های مذاب را به ذرات ریز تقسیم کرد. همان ذراتی که امروزه در شهاب‌سنگ‌ها دیده می‌شوند. نظریه‌های پیشین برای توضیح ویژگی‌های کندرول‌ها به شرایط بسیار خاص نیاز داشتند، اما مدل ما بر اساس شرایط طبیعی دوران شکل‌گیری مشتری به‌دست آمده است.»

برخورد‌های سریع و شکل‌گیری کندرول‌ها

محققان با شبیه‌سازی رشد مشتری نشان دادند که گرانش این سیاره موجب ایجاد برخورد‌های شدید بین تکه‌های اولیه تشکیل‌دهنده سیارات شده است. دکتر دیه‌گو تورینی از موسسه ملی اخترفیزیک ایتالیا می‌گوید: «مدل شبیه‌سازی‌شده ویژگی‌ها و میزان پراکندگی کندرول‌ها را به‌طور طبیعی بازسازی می‌کند. نتایج نشان می‌دهد که اوج شکل‌گیری کندرول‌ها همزمان با جمع شدن شدید گاز‌های سحابی توسط مشتری رخ داده است. داده‌های شهاب‌سنگ‌ها نشان می‌دهد این اوج ۱.۸ میلیون سال پس از آغاز منظومه شمسی اتفاق افتاده است؛ بنابراین زمان تولد مشتری نیز همین بازه است.»

روش جدید تعیین زمان تولد سیارات

این پژوهش تصویر روشنی از شکل‌گیری منظومه شمسی ارائه می‌دهد. با این حال، تولید کندرول‌ها هنگام تولد مشتری در مدت کوتاهی رخ داد و بنابراین نمی‌تواند تنوع سن کندرول‌هایی که در شهاب‌سنگ‌ها دیده می‌شوند، توجیه کند. حضور سیارات غول‌پیکر دیگر مانند زحل نیز در شکل‌گیری کندرول‌ها نقش داشته است. دانشمندان با مطالعه کندرول‌هایی با قدمت‌های متفاوت می‌توانند ترتیب تولد سیارات را دنبال کنند و روند شکل‌گیری منظومه شمسی را بهتر درک کنند. یافته‌ها نشان می‌دهند چنین برخورد‌های شدیدی احتمالا در اطراف ستارگان دیگر نیز رخ داده است.