دانشمندان نظریه منشأ سیاره ما را زیر سوال برده‌اند

به گزارش مجله خبری نگار،ستاره‌شناسان سناریوی جدیدی را برای چگونگی پیدایش «غبار ستاره‌ای» در زمین و موجودات زنده ارائه داده‌اند. طبق مطالعه‌ای که توسط دانشمندان دانشگاه کپنهاگ انجام شده است، بخش قابل توجهی از ماده تولید شده در انفجار‌های ابرنواختری، برخلاف تصور قبلی، نه به صورت دانه‌های غبار، بلکه در یخ «قفل» شده وارد منظومه شمسی اولیه شده است. این نتیجه‌گیری همچنین مدل کلاسیک تشکیل زمین از طریق برخورد پیش‌سیاره‌های بزرگ را به چالش می‌کشد. نسخه پیش‌چاپ این مطالعه در پورتال arXiv منتشر شده است.

این ایده که انسان‌ها به معنای واقعی کلمه از "مواد ستاره‌ای" تشکیل شده‌اند، مدت‌هاست که بخشی از فرهنگ علمی بوده است. مشخص است که بسیاری از عناصر و ایزوتوپ‌های ضروری برای حیات، فقط در هسته ستارگان عظیم و در طول انفجار‌های ابرنواختری تشکیل می‌شوند. مدت‌ها اعتقاد بر این بود که این محصولات به صورت دانه‌های ریز غبار در سراسر کهکشان پراکنده شده‌اند و سپس در تشکیل منظومه‌های سیاره‌ای گنجانده شده‌اند. با این حال، تحقیقات جدید به مسیر جایگزینی برای انتقال این مواد اشاره دارد.

کلید بازنگری مدل قدیمی، یک ایزوتوپ نادر زیرکونیوم، Zr-۹۶، بود. این ایزوتوپ منحصراً در انفجار‌های ابرنواختری تشکیل می‌شود و آن را به یک "نشانگر" مناسب برای منشأ ستاره‌ای تبدیل می‌کند. دانشمندان نمونه‌های شهاب‌سنگ از انواع مختلف را با تیمار آنها با اسید استیک ضعیف تجزیه و تحلیل کردند. این رویکرد به آنها اجازه داد تا اجزای مرتبط با آب و یخ را از دانه‌های معدنی جامد جدا کنند.

نتیجه غیرمنتظره بود: غلظت Zr-۹۶ در بخش "آب" محلول هزاران برابر بیشتر از سنگ جامد بود. این بدان معناست که بخش قابل توجهی از مواد ابرنواختر از طریق فضای بین ستاره‌ای به صورت ذرات یخی منتقل شده است. اساساً، اتم‌های متولد شده در فجایع ستاره‌ای نه در گرد و غبار، بلکه در یخ جاسازی شده بودند که سپس به درون دیسک‌های پیش‌سیاره‌ای سقوط کردند.

این مکانیسم به خوبی توزیع ایزوتوپ‌های ستاره‌ای در منظومه شمسی را توضیح می‌دهد. هرچه سیاره‌ای به خورشید نزدیک‌تر تشکیل می‌شد، گرمایش بیشتر و یخ بیشتری تبخیر می‌شد. در نتیجه، سیارات داخلی - عطارد، زهره و زمین - بخش قابل توجهی از ایزوتوپ‌های "ابرنواختر" خود را از دست دادند. جهان‌های بیرونی، مانند اورانوس و نپتون، آنها را در مقادیر بسیار بیشتری حفظ کردند. ستاره‌شناسان مدت‌هاست که این رابطه خطی را در داده‌ها مشاهده کرده‌اند، اما تاکنون نتوانسته‌اند آن را به طور قانع‌کننده‌ای توضیح دهند.

این نتایج همچنین پیامد‌های اساسی‌تری دارند. زمین در مقایسه با سیارک‌هایی که تصور می‌شود در شکل‌گیری آن نقش داشته‌اند، از ایزوتوپ Zr-۹۶ تهی است. اگر این سیاره از برخورد اجرام بزرگتر تشکیل شده بود، مقدار بیشتری از این ایزوتوپ را به ارث می‌برد. با این حال، کمبود آن با مدل برافزایش سنگریزه سازگار است، که فرض می‌کند زمین از جریان‌هایی از "سنگریزه‌های" یخی کوچک تشکیل شده است. پس از عبور از مرز به اصطلاح برف، یخ موجود در این سنگریزه‌ها تبخیر شد و ایزوتوپ‌های ستاره‌ای را نیز با خود برد.

نویسندگان تأکید کردند که یافته‌های آنها نیاز به تأیید بیشتر دارد، اما در صورت تأیید، می‌تواند درک ما از تاریخ اولیه منظومه شمسی را به طور قابل توجهی تغییر دهد. اگر زمین واقعاً از سنگریزه‌های یخی تشکیل شده باشد، نه از برخورد پیش‌سیاره‌های بزرگ، این امر نور جدیدی بر منشأ ماده‌ای که حیات از آن پدید آمده است، می‌افکند.