زمین زمانی همسایه ای مخفی داشته است!

به گزارش سیتنا، اخترشناسان بر این باورند که ماه ۴.۵ میلیارد سال پیش، زمانی که جسمی به اندازه سیاره مریخ به نام «تیا» (Theia) با زمین برخورد کرد، شکل گرفته است.

تیا در این برخورد به‌طور کامل نابود شد و اکنون تنها ردپایی از مواد معدنی آن در پوسته زمین و ماه باقی مانده است.

اکنون دانشمندان «موسسه تحقیقات منظومه شمسی ماکس پلانک» می‌گویند که سرانجام از منشأ مرموز تیا پرده برداشته‌اند.

پژوهشگران با بررسی دقیق نسبت مواد معدنی در زمین و ماه، دریافته‌اند که تیا احتمالاً در کجا شکل گرفته است.

دکتر تیمو هوپ، نویسنده اصلی این پژوهش، به روزنامه «دیلی میل» گفت: «تیا احتمالاً یکی از ده‌ها یا صدها جنین سیاره‌ای بوده که با برخورد به یکدیگر، سیارات را تشکیل داده‌اند.»

دکتر هوپ مطرح می‌کند که تیا زمانی در مداری پایدار در بخش داخلی منظومه شمسی و در فاصله‌ای نزدیک‌تر به خورشید نسبت به موقعیت کنونی زمین، قرار داشته است.

این بدان معناست که در ۱۰۰ میلیون سال نخستِ عمر منظومه شمسی، زمین همسایه‌ای پنهان داشته که اکنون به‌کلی ناپدید شده است.

هنگامی که «تیا» (Theia) با زمین برخورد کرد، تمام موادی که از این برخورد جان سالم به در بردند، جذب زمین یا ماه شدند.

اگر هم بخشی از این بقایا به بیرون پرتاب شده باشد، از مدار پایدار خود خارج شده و مدت‌هاست که از دسترس مطالعات علمی خارج و ناپدید شده است.

بنابراین، با وجود اینکه دانشمندان از وجود «تیا» اطمینان دارند، تعیین ویژگی‌ها و ماهیت آن بسیار دشوار بوده است.

با این حال، تمام مواد موجود در منظومه شمسیِ امروز، همچنان سرنخ‌هایی درباره منشأ خود در بر دارند.

ایزوتوپ‌ها گونه‌هایی از عناصر هستند که تعداد نوترون‌های متفاوتی در هسته اتمی خود دارند.

در باستان‌شناسی، پژوهشگران برای تعیین قدمت مواد زیستی، در فرآیند تاریخ‌گذاری کربنی، میزان این ایزوتوپ‌ها (مانند کربن-۱۴) را بررسی می‌کنند.

در اخترشناسی نیز دانشمندان می‌توانند از فرآیندی مشابه بهره ببرند.

هنگام شکل‌گیری منظومه شمسی، ایزوتوپ‌های عناصر گوناگون به طور یکنواخت توزیع نشده بودند.

نظریه‌های مربوط به ماه

اخترشناسان مدت‌هاست گمان می‌کنند که ماه زمانی شکل گرفته است که یک پیش‌سیاره عظیم به نام «تیا» (Theia) با زمینِ تازه شکل‌گرفته برخورد کرده است؛ نظریه‌ای که نخستین بار در دهه ۱۹۷۰ مطرح شد.

بر اساس این نظریه، آن برخورد عظیم ابری وسیع از خرده‌سنگ‌ها و مواد را ایجاد کرد که در نهایت با هم یکی شده و ماه را تشکیل دادند.

با این حال، اخترشناسان تاکنون نتوانسته‌اند توضیح دهند که چگونه این فرایند باعث شده است ماه و زمین از نظر شیمیایی کاملاً یکسان باشند.

بعدها دو فرضیه مطرح شد که می‌توانستند دلیل شباهت شیمیایی کامل ماه و زمین را توضیح دهند، اما این دو فرضیه جرم‌های بسیار متفاوتی را برای «تیا» پیش‌بینی می‌کردند.

در یک سناریو، دو جرم هم‌اندازه (هر کدام به بزرگی نصف زمین) با هم ادغام شدند تا سامانه زمین-ماه را شکل دهند.

اما فرضیه دوم پیشنهاد می‌کند که «تیا» یک پرتابه کوچک و پرسرعت بوده که به زمینی جوان، بزرگ و با چرخش سریع برخورد کرده است.

این بدان معناست که نسبت ایزوتوپ‌ها در سنگ‌های نواحی بیرونی منظومه شمسی با سنگ‌های نزدیک‌تر به خورشید متفاوت است.

دکتر هاپ و همکارانش در مقاله‌ای که در نشریه «ساینس» (Science) منتشر شد، از این واقعیت برای تعیین محل احتمالی شکل‌گیری «تیا» استفاده کردند.

آن‌ها اندازه‌گیری‌های بسیار دقیقی از ایزوتوپ‌های آهن در سنگ‌های زمین، سنگ‌های ماه (که در مأموریت‌های آپولو به زمین آورده شده بودند) و چندین سیارک انجام دادند.

نتایج نشان داد که ماه و زمین نسبت‌های یکسانی از ایزوتوپ‌های آهن دارند؛ موضوعی که با یافته‌های پیشین درباره سایر عناصر نیز مطابقت داشت.

شباهت این نمونه‌ها حاکی از آن است که «تیا» و «پیش‌زمین» (proto-Earth) چنان کامل با یکدیگر درآمیخته‌اند که دیگر نمی‌توان آن‌ها را از هم متمایز کرد.

متأسفانه، این مسئله تعیین اینکه چه مقدار از «تیا» در ماه باقی مانده و چه مقدار بخشی از زمین شده است را غیرممکن می‌سازد.

دکتر هاپ می‌گوید: «ترکیب ایزوتوپی مشابه، اندازه‌گیری مستقیم ترکیب اولیه "تیا" را نیز غیرممکن می‌کند.»

با این حال، پژوهشگران توانستند با مقایسه ماه و زمین با شهاب‌سنگ‌هایی از نقاط مختلف منظومه شمسی، این موضوع را به روشی غیرمستقیم مشخص کنند.

پژوهشگران با بررسی ترکیب فعلی زمین و ماه، سناریوهای گوناگونی را که می‌توانستند منجر به وضعیت کنونی شوند، مورد ارزیابی قرار دادند.

اگر «تیا» (Theia) ماهیتی شبیه به شهاب‌سنگ‌های شکل‌گرفته در نواحی بیرونی و سردتر منظومه شمسی داشت، «پیش‌زمین» (proto-Earth) می‌بایست دارای ترکیبی کاملاً بعید و دور از انتظار از ایزوتوپ‌ها می‌بود.

در عوض، به احتمال زیاد هم تیا و هم پیش‌زمین از شهاب‌سنگ‌های سنگی و «غیرکربنی» (non-carbonaceous) متعلق به درونی‌ترین نواحی منظومه شمسی تشکیل شده بودند.

تیا پیش از آنکه تحت تأثیر نیروی گرانشی سیاره مشتری از مدار خود خارج شده و با شتاب به سمت زمین رانده شود، حدود صد میلیون سال به دور خورشید در گردش بوده است.

دکتر هاپ می‌گوید: «این جرم در مداری نسبتاً پایدار به دور خورشید حرکت می‌کرد. ما استنباط می‌کنیم که مدار آن احتمالاً به خورشید نزدیک‌تر از مدار زمین بوده است؛ با این حال، این تنها چیزی است که می‌توانیم در این باره بگوییم.»

انتهای پیام

گزارش از حمزه فاتح