يبدو أن ما يسمى بحدث “عدم الاستقرار الكبير” الذي أحدث الفوضى بين الكواكب، أرسل عمالقة الغاز وقد حدث دورانها عبر الفضاء حتى استقرت في المدارات التي نعرفها اليوم بعد ما بين 60 إلى 100 مليون سنة من ولادة الكوكب. النظام الشمسي. هذا هو استنتاج بعض الأعمال البوليسية العلمية الدقيقة التي ربطت نوعًا ما نيزك إلى الكويكب التي تم دفعها من قبل تلك الكواكب الغازية.
علاوة على ذلك، يعتقد العلماء أن الكواكب المهاجرة هي في المقام الأول كوكب المشتري – كان من الممكن أن يؤدي إلى تشكيل ل أرض'س قمر عن طريق زعزعة استقرار المدار أ المريخ– كوكب أولي بحجم يسمى ثيا. قد يكون هذا زعزعة الاستقرار قد حرض على أ الاصطدام مع الأرض التي أرسلت الحطام إلى الفضاء. ويعتقد العلماء أن هذا الحطام ربما يكون هو الذي شكل القمر.
متعلق ب: ماذا حدث عندما “قلب القمر نفسه رأساً على عقب” منذ مليارات السنين؟
بفضل الدراسات التي أجريت على تركيبات ومواقع أنواع مختلفة من الكويكبات و المذنباتويعلم العلماء أن المذبحة المذكورة أعلاه حدثت في وقت مبكر من تاريخ النظام الشمسي. ومع ذلك، لا تزال هناك بعض الألغاز التي لم يتم حلها بعد عندما يتعلق الأمر بكيفية حدوث كل شيء بالضبط.
على سبيل المثال، يدرك العلماء أن الأجسام الموجودة في النظام الشمسي التي نراها اليوم، بما في ذلك الأرض، تشكلت حول الشمس من قرص من الغاز والغبار. ومع ذلك، يبدو أن بعض هذه الأجسام، وتحديدًا الكويكبات والمذنبات، تتكون من مادة لم تكن موجودة في القرص – على الأقل، لا ينبغي أن تكون المادة موجودة في المواقع التي تجد تلك الأجسام نفسها فيها حاليًا. من المنطقي أن تكون هذه العناصر قد تشكلت بالقرب من الشمس قبل أن تنتشر في أماكن أبعد. إذا هاجر منها كوكب المشتري والكواكب العملاقة الأخرى حيث تشكلواوربما كانت الكويكبات والمذنبات كذلك.
في النظام الشمسي الشاب، توجد الكواكب الغازية العملاقة الأربعة – المشتري، زحل, أورانوس و نبتون – كانت تقع بالقرب من بعضها البعض. مع مرور الوقت، أدت تفاعلات الجاذبية مع الكواكب الصغيرة خارج نبتون إلى هجرة زحل وأورانوس ونبتون إلى الخارج. وفي الوقت نفسه، هاجر المشتري إلى الداخل، حيث يعتقد العلماء أنه كان بدوره قادرًا على زعزعة استقرار الأجسام في النظام الشمسي الداخلي.
وقالت عالمة الكواكب كريسا أفديليدو من جامعة ليستر لموقع Space.com: “إن فكرة عدم الاستقرار المداري هذه أصبحت الآن راسخة في مجتمع الكواكب، ولكن الوقت الذي حدث فيه عدم الاستقرار هذا لا يزال موضع نقاش”.
يطلق العلماء على النظرية الكامنة وراء عدم الاستقرار المداري هذا اسم “النموذج الجميل”، نسبة إلى المدينة الفرنسية التي تضم مرصد كوت دازور، حيث طور العلماء الفكرة في الأصل. في البداية، اعتقد هؤلاء العلماء أن عدم الاستقرار هذا قد حدث بعد ما بين 500 و800 مليون سنة ولادة النظام الشمسي. إذا كان هذا صحيحا، فإنه قد تزامن مع حدث يعرف باسم القصف العنيف المتأخر، حيث كانت الكواكب الداخلية مليئة بالمذنبات التي تم طردها من مداراتها بفضل عمالقة الغاز المهاجرة. ومع ذلك، فقد انقلبت الأدلة ضد مفهوم القصف الثقيل المتأخر، ويعتقد العلماء الآن أن عدم الاستقرار حدث في موعد لا يتجاوز 100 مليون سنة بعد تشكل النظام الشمسي، استنادًا إلى الوقت الذي كان من الممكن أن يكون فيه كوكب المشتري قد جمع كويكبات طروادة في L4 وL5. نقاط لاغرانج.
“يبدو أن الناس متفقون على أن حالة عدم الاستقرار الشبيهة بالنموذج الجميل ربما حدثت بعد أقل من 100 مليون سنة من بداية النظام الشمسي، ولكن هناك بضعة معسكرات مختلفة آخذة في الظهور”، كما يقول كيفن والش من معهد أبحاث الجنوب الغربي في بولدر، كولورادو. قال Space.com. يفترض أحد المعسكرات أن عدم الاستقرار قد يحدث بسرعة كبيرة، في غضون أربعة ملايين سنة من ولادة النظام الشمسي. أما المعسكر الآخر فيعتقد أن ذلك حدث في وقت لاحق، أي بعد حوالي 60 مليون سنة.
لذلك، بدأ أفديليدو، بمساعدة والش وغيره من علماء الكواكب، في العثور على إجابة.
ركز الفريق على نوع من النيزك يسمى EL enstatite chondrite، والذي يحتوي على وفرة منخفضة من الحديد ويشبه إلى حد كبير في التركيب ونسبة النظائر المادة التي شكلت الأرض. يخبر هذا العلماء أن الكوندريتات الأرضية وEL من المحتمل أن تكونا قد تكثفتا من نفس الجزء من القرص الذي يشكل الكوكب.
ومع ذلك، فإن الجسم الأصلي لـ EL-chondrite لم يعد يبدو قريبًا من الأرض. في الواقع، ربطت الملاحظات الفلكية من التلسكوبات الأرضية هذه النيازك بعائلة الكويكبات أثور، والتي توجد بعيدًا جدًا في حزام الكويكبات بين المريخ والمشتري. للسياق، كانت عائلة أثور وكوندريتات EL جزءًا من كويكب كبير تحطم في اصطدام منذ حوالي 3 مليارات سنة، وهو حدث لا علاقة له بعدم الاستقرار الكبير.
كان من المفترض أن يكون هناك شيء ما قد أدى إلى تشتيت سلف عائلة أثور في حزام الكويكبات، ويقول الفريق إن هذا “الشيء” لا بد أن يكون عدم الاستقرار الذي دفع كوكب المشتري إلى التجوال. ومن ثم فإن EL chondrites تصنع الكرونومترات المثالية لهذا الحدث لأنها يجب أن تحتوي على سجل واضح لما حدث.
وقال والش: “على وجه التحديد، يروي التاريخ الحراري للنيازك EL قصة غنية، مما يحد من حجم الجسم الأصلي والوقت الذي يجب أن يستغرقه ليبرد قبل أن ينكسر”.
باستخدام المحاكاة الديناميكية، تمكن فريق أفديليدو من وضع نماذج للسيناريوهات المختلفة التي تنطوي على كوكب المشتري المهاجر، وخلص إلى أن المشتري كان من الممكن أن يكون قد نشر سلف أثور في الكويكب في وقت مبكر يصل إلى 60 مليون سنة بعد ولادة النظام الشمسي. إلى جانب البيانات حول كويكبات طروادة على كوكب المشتري، يمكن للعلماء الآن أن يقولوا إن عدم الاستقرار الكبير حدث ما بين 60 مليون و 100 مليون سنة.
قال والش: “يرى أفديليدو على وجه التحديد أن النموذج الجميل نفسه – مدارات الكوكب العملاق التي تدور بشكل جامح لمدة قصيرة تتراوح بين 10 أو 20 مليون سنة – هو الوقت الأفضل وربما الوحيد لإرسال الكويكبات إلى منطقة عائلة كويكبات أثور المحددة”.
ومن المثير للاهتمام أن الاصطدام بين الأرض وثيا الذي شكل القمر حدث في هذه الفترة الزمنية تقريبًا. وقال أفديليدو: “نحن نفهم أنه كان هناك اصطدام عملاق على الأرض الأولية بواسطة ثيا، والذي كان له تكوين مشابه للغاية”. “من دراسات العينات [from the Moon] هناك تقديرات للعمر، بينما أظهر زملاء آخرون أن هذا الاصطدام يمكن أن يكون نتيجة لعدم استقرار الكوكب العملاق”.
على الرغم من عدم وجود طريقة لإثبات ذلك. وقال أفديليدو: “إن “الدليل” عبارة قوية وشيء صعب عندما نتعامل مع الأحداث التي وقعت قبل 4.5 مليار سنة”، على الرغم من أن العالم يعترف بأن الاصطدام الذي شكل قمر الأرض يبدو أنه يتزامن مع عدم الاستقرار الكبير.
قصص ذات الصلة:
– قد تكون قطعة من “الكوكب الأولي” الذي صنع القمر عالقة بالقرب من قلب الأرض
– قد يكون القمر أقدم بـ 40 مليون سنة مما كنا نعتقد، كما تشير عينات أبولو 17
– صخور القمر التي انفجرت من سطح القمر يمكن أن تصبح كويكبات قريبة من الأرض
وقال أفديليدو: “وضعت دراستنا هذه الأحداث في إطار زمني ضيق ولطيف”. في حين أنه قد لا يكون من الممكن إثبات بشكل قاطع أن كوكب المشتري كان له يد في تكوين القمر، إلا أن الأدلة موحية بالتأكيد.
لذا، في المرة القادمة التي تنظر فيها إلى الوجه الفضي للقمر في سماء الليل، فكر في الأمر باعتباره إرثًا من النظام الشمسي المبكر عندما كان كوكب المشتري يتنمر في كل مكان حوله.
ونشرت النتائج في 16 أبريل في المجلة علوموعرضت في الجمعية العامة للاتحاد الجيولوجي الأوروبي في فيينا.