حل 2 معماي مهم منظومه شمسي

[Easy Bug]

محققان فيزيك نجومي و علم شيمي كيهاني موفق به توضيح دو معماي مهم در منظومه شمسي شدند.





به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، ستاره‌هاي دنباله‌دار و سيارك‌ها حاوي بلوك‌هاي سازنده منظومه شمسي هستند و منشا آن را توضيح مي‌دهند. با اين حال معماهاي حل نشده زيادي پيرامون اين اشيا كيهاني وجود دارند؛از جمله اين كه «چگونه ستاره‌هاي دنباله‌دار يخي ذراتي را به دست آوردند كه در دماهاي بالا تشكيل شده بودند» و يا «چگونه اين ذرات نسوز ديواره‌هايي (rim) را با تركيبات مختلف به دست آوردند»

آلن باس متخصص فيزيك نجومي از كارنيج و كونل الكساندر شيمي‌كيهان‌دان نخستين كساني هستند كه مسيرهاي چنين ذرات واقع در ديسك گازي و غبار ناپايدار تشكيل‌دهنده منظومه شمسي را مدلبندي كردند.

آن‌ها دريافتند كه اين ذرات نسوز مي‌توانند در ديسك داغ دروني تهيه و پردازش شده، سپس به مناطق بيروني منجمد حركت كرده و به ستاره‌هاي دنباله‌دار يخي رسيده‌ باشند. اين مهاجرت‌هاي همراه با پيچ‌هاي تو در تو مي‌توانند توضيح‌دهنده تركيبات مختلف ديواره‌هاي اين ذرات باشند.


تصور مي‌شود كه خورشيد جوان مجموعه‌يي از انفجارات ناشي از سقوط سريع ديسك گازي بر روي آن را تجربه كرده باشد. مكانيزم اصلي براي توضيح چنين انفجاراتي وجود يك فاز بي‌ثباتي ديسك است. اين محققان مسيرهاي چند صد ذره معدني مليليت (melilite) با اندازه سانتي‌متري را طي فاز بي‌ثباتي ديسك مدلبندي كردند. اين ذرات مشابه شمول‌هاي غني از كلسيم-آلومينيوم (يا CAIs) است واغلب در شهاب‌سنگ‌هاي و ستاره دنباله‌دار Wild 2 يافت مي‌شوند.


مدل ديسك دانشمندان يك ديسك تمام سه بعدي و به طور جزئي از لحاظ گرانشي بي‌ثبات را شامل مي‌شود كه داراي جرمي حدود پنج درصد خورشيد امروزي و دماهايي از – 350 درجه فارنهايت انجماد در مناطق بيروني‌تر تا دماي سوزان 2240 درجه فارنهايت نزديك مركز است.


محاسبات آن‌ها نشان‌گر چرخش CAIs در ديسك حين فرايندهاي كشش گازي و جاذبه هر دوي ديسك و خورشيد است.


اين ذرات شروع به چرخش به طور هماهنگ كردند اما پس از حدود 20 سال مسيرهاي آن‌ها به طور قابل توجهي شروع به واگرا شدن كردند. بسياري از آن‌ها به مرز دروني ديسك در يك AU (فاصله زمين/خورشيد) برخورد كردند در حالي كه ديگران در 10 AU به مرز خارجي رفتند؛ جايي كه توسط ستاره‌هاي دنباله‌دار در حال رشد شكار و جارو شدند. حدود 10 درصد از آن‌ها نيز قبل از برخورد با هر گونه مرزي به درون ديسك در حال رفت و برگشت بودند.

اين محققان سپس فرايندهاي تبخير و تراكم را كه اين ذرات طي مهاجرتشان تجربه كردند، مدلبندي كردند و دريافتند كه چنين ذراتي احتمال داشته كه ديواره‌هاي خارجي با تركيبات ايزوتوپي گوناگون را به دست آورده باشند. اخيراً ثابت شد كه اين تركيبات مشخصه CAIs هستند.


گفته مي‌شود كه CAIs در همان ابتداي منظومه شمسي تشكيل شده‌اند. يافته‌هاي اين محققان نشان مي‌دهد كه آن‌ها به طور قابل توجهي بايد تاريخ‌هاي پيچيده‌يي را به هنگام حركت نا به‌هنجار در سراسر ديسك تجربه كرده باشند.




جزئيات اين مطالعه در مجله Earth and Planetary Science Letters انتشار يافت.