عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.
رسم توضيحي للاصطدام بين الأرض وثيا. | الائتمان: صور غيتي
منذ أكثر من 4.5 مليار سنة، اصطدم جسم عملاق بالأرض في اصطدام كوني أدى إلى ولادة القمر، الرفيق المخلص لكوكبنا. الآن، يشير بحث جديد إلى أن هذا الجسم، المسمى ثيا، ربما يكون قد تشكل بالفعل في النظام الشمسي الداخلي مع الأرض، مما يعني أنه كان في يوم من الأيام جارًا لكوكبنا.
لقد عرف العلماء الكثير بالفعل عن كيفية تأثير هذا الاصطدام أرض ما هو أبعد من خلق القمر، بما في ذلك كيفية تأثيره على شكل كوكبنا وتكوينه وكتلته وكيفية تغيير مداره حول الشمس. ومع ذلك، فإن حقيقة أن ثيا قد تم طمسها بالكامل في هذا الاصطدام تعني أنه لا يزال هناك العديد من الأسئلة دون إجابة حول الجسم المصطدم نفسه. وتشمل هذه: ما هو نوع الكائن ثيا؟ كم كان حجمها؟ ماذا كانت مصنوعة من؟ ومن أين خرجت ثيا في النظام الشمسي لتصطدم بالأرض؟
في هذا البحث الجديد، استخدم فريق من العلماء المعلومات المتوفرة لدينا عن ثيا لإنشاء “قائمة المكونات” التي ربما تكون هي التي شكلت هذا الاصطدام العملاق، ووجدوا أن هذا يشير إلى مكان نشأته في النظام الشمسي. وقال تيمو هوب، قائد الفريق والباحث في MPS: “السيناريو الأكثر إقناعًا هو أن معظم العناصر الأساسية للأرض وثيا نشأت في النظام الشمسي الداخلي”. “من المحتمل أن تكون الأرض وثيا جيرانًا.” نُشر بحث الفريق يوم الخميس (20 نوفمبر) في المجلة علوم.
إعادة بناء ثيا
من المفيد بشكل خاص للعلماء الذين يهدفون إلى إجراء هندسة عكسية لثيا، مثل هذا الفريق، نسب الاختلافات في العناصر، التي تسمى النظائر، والتي تختلف في عدد النيوترونات في نواتها الذرية. وذلك لأن الباحثين يفترضون أنه في النظام الشمسي المبكر، لم تكن النظائر موزعة بالتساوي، مما يعني أن نسبة نظائر معينة داخل الجسم يجب أن تكشف عما إذا كان قد تشكل عند حافة النظام الشمسي أو أقرب إلى الشمس.
ركز هذا الفريق على نظائر الحديد والكروم والموليبدينوم والزركونيوم الموجودة في 15 عينة صخرية من الأرض وستة صخور تم جمعها من القمر بواسطة رواد فضاء أبولو. وكشف هذا عن أن الأرض والقمر، بلا أدنى شك، مرتبطان ببعضهما البعض، وهو أمر عرفه العلماء بالفعل من نظائر العناصر الأخرى. ومع ذلك، ذهب الفريق إلى أبعد من ذلك وقام بمقارنة نسب النظائر في عينات صخور الأرض والقمر بتكوين كوكبنا من أجل استكشاف مجموعات مختلفة من حجم ثيا وتركيبه والتي يمكن أن تؤدي إلى الحالة النهائية المرصودة.
أحد الأدلة المهمة للباحثين هو حقيقة أنه قبل وقت طويل من اصطدام ثيا بالأرض، كان كوكبنا قد شكل نواة منصهرة حيث تراكمت عناصر مثل الحديد والموليبدينوم. وأدى ذلك إلى ندرة هذه العناصر في عباءة الأرض. وهذا يعني أن أي حديد موجود في عباءة كوكبنا، وهي الطبقة الواقعة بين قشرة الأرض ونواتها، من المحتمل أن يكون قد وصل بعد تكوين اللب.
ربما تم تسليم هذا الحديد من باب المجاملة ثيا. وكما أشار عضو الفريق ثوستن كلاين من معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي (MPS) في بيان له: “إن تكوين الجسم يسجل تاريخ تكوينه بالكامل، بما في ذلك مكان نشأته”.
كان لدى الفريق طريقة مفيدة لإجراء مزيد من التقييم لتكوين ثيا الذي توصلوا إليه، وما يعنيه بالنسبة لأصوله، وذلك باستخدام النيازك التي تم جمعها من سطح الأرض. وهي عبارة عن قطع مكسورة من الكويكبات، والتي تشكلت في نفس الوقت الذي تشكلت فيه الكواكب. في حين أن تكوين الأرض يتوافق مع مزيج من الأنواع المعروفة من النيازك، التي تنشأ في نقاط مختلفة في النظام الشمسي، فإن تكوين ما يعتقدون أنه ثيا لا يتوافق مع ذلك. وهذا يعني أنه من الممكن أن تكون مواد غير معروفة حتى الآن قد شاركت في تكوين ثيا، مما يشير إلى أن ثيا ربما تكونت بالقرب من الشمس أكثر من الأرض.