لماذا تكون الكواكب الصغيرة أفضل في بناء الأقمار الكبيرة؟

عمليات محاكاة جديدة تصف كيفية عمل الأقمار، بما في ذلك أرضالخاص ماوون، تشكلت بقوة يعني ذلك com.exomoons من المرجح أن يتم العثور عليها حول الصخور الكواكب الخارجية.

ويعتقد أن قمرنا موجود شكلت عندما المريخاصطدم كوكب صغير الحجم يسمى ثيا بالأرض، مما أدى إلى إحداث جرح كبير في كوكبنا وجعل سطحه بالكامل منصهرًا. ويُعتقد أن القمر اندمج بعد ذلك من الحطام الذي استقر في حلقة حول كوكبنا.

هذه هي التفاصيل المقبولة عمومًا، لكن التفاصيل لا تزال موضع نقاش ساخن. على سبيل المثال، يمكن للزاوية والسرعة التي ضربت بها ثيا الأرض أن تغير السيناريو بشكل كبير. قد يؤدي الاصطدام الأكثر نشاطًا إلى ظهور قرص مكون للقمر يهيمن عليه البخار، في حين أن الاصطدام الأقل نشاطًا قد ينتج عنه قرصًا تهيمن عليه صخور السيليكات. علاوة على ذلك، فإن أيًا من هذه الحالات سيكون له تأثير كبير على ما إذا كانت الأقمار يمكن أن تتشكل حول كوكب معين، وفقًا لبحث جديد يستكشف عواقب ما يسمى “عدم الاستقرار المتدفق”.

قبل أن تسأل، لا، لا علاقة لعدم استقرار البث عندما يبدأ العرض على قناة البث المفضلة لديك في التخزين المؤقت. وبدلاً من ذلك، يصف عدم الاستقرار المتدفق كيف يمكن للجسيمات الصغيرة الموجودة في قرص غني بالبخار حول الكوكب أن تتراكم في تركيزات تشكل بسرعة أقمارًا صغيرة تتراوح أحجامها من 10 ياردات (100 متر) إلى 62 ميلًا (100 كيلومتر).

متعلق ب: هل هم أقمار خارجية أم لا؟ يناقش العلماء وجود الأقمار الأولى التي يمكن رؤيتها خارج نظامنا الشمسي

وبالتالي فإن عدم الاستقرار المتدفق مهم في نماذج تكوين الكواكب، ولكن في عمليات المحاكاة التي أجراها فريق بقيادة ميكي ناكاجيما من جامعة روتشستر، يمكن أن تقدم أخبارًا سيئة لبقاء الأقمار. وفقًا لحسابات الفريق، فإن الأقمار الصغيرة الناتجة عن عدم الاستقرار المتدفق ليست كبيرة بما يكفي للاحتفاظ بها في قرص حول الكوكب، وتبدأ في الشعور بالسحب من الاحتكاك بالبخار في المنطقة. يؤدي هذا السحب إلى إبطاء سرعتها المدارية وتقليل حجم مدارها حتى تصطدم بكوكبها الأم.

لذلك، تشير هذه النتائج إلى أن القرص الغني بالبخار لا يمكنه بناء قمر صناعي طبيعي بحجم قمرنا، الذي يبلغ عرضه 2159 ميلًا (3475 كيلومترًا). وبدلاً من ذلك، فإن النماذج المختلفة التي تصور قرصًا غنيًا بالسيليكات وفقيرًا بالبخار أكثر من المرجح أن يؤدي القرص المليء بالحصى وقطع الصخور المنبعثة من تأثير “ألطف” إلى تكوين قمر كبير.

يؤدي هذا إلى التنبؤ بالمكان الذي قد نجد فيه الأقمار الخارجية.

من المرجح أن تكون الاصطدامات التي تنطوي على كواكب أرضية كبيرة جدًا أو كواكب نبتون الصغيرة أكثر نشاطًا بسبب مجال الجاذبية الأقوى المرتبط بهذه العوالم. ومع ذلك، فإن الكواكب التي يقل حجمها عن 1.6 مرة حجم الأرض، من المرجح أن تنتج تصادمات أقل طاقة.

وقال ناكاجيما في بيان “الكواكب الصغيرة نسبيا المشابهة لحجم الأرض يصعب رصدها ولم تكن محور التركيز الرئيسي للبحث عن الأقمار”. “ومع ذلك، فإننا نتوقع أن تكون هذه الكواكب في الواقع مرشحة أفضل لاستضافة الأقمار.”

حتى الآن، لم يتم العثور على أي أقمار خارجية بشكل مؤكد. هناك اثنان من المرشحين ولكن هؤلاء هم نقاش ساخن ويمتد حقًا تعريف “القمر”. وهي أشبه بالكواكب الثنائية، مثل أ عملاق الغاز أكبر من كوكب المشتري هذا يشترك فيه “قمر صناعي” بحجم نبتون. والأخير سيكون “القمر” في هذه الحالة.

قصص ذات الصلة:

– يجري البحث عن أقمار خارج المجموعة الشمسية حول كواكب غريبة، وربما وجد العلماء واحدًا للتو

—يرصد تلسكوب هابل المياه حول كوكب خارجي صغير حار ومشبع بالبخار في “اكتشاف مثير”

– يقوم قمر صناعي صغير مقاس 14 بوصة بدراسة الكواكب الخارجية “المشتري الساخن” التي تتبخر في الفضاء

وينبغي أن يقال أيضًا أن الأقمار الكبيرة للعمالقة الغازية والجليدية موجودة فينا النظام الشمسي – وهي من كوكب المشتري, زحل, أورانوس و نبتون – تشكلت من أجسام مثل العملاقة المذنبات التي اقتربت كثيرًا من كل كوكب على حدة وتمزقت بفعل جاذبية تلك الكواكب قبل إعادة تجميعها في العديد من الأجسام الأصغر. لا يمكن أن تتشكل الأقمار المحيطة بالكواكب الغازية العملاقة من الاصطدامات، لأنه كما رأينا في عام 1994 مع اصطدام شظايا الكوكب المذنب شوميكر ليفي 9 في كوكب المشتري، فإن أي ارتطام سوف يبتلعه العالم الغازي.

على الرغم من أن الأقمار ليست ضرورية للحياة، إلا أن قمرنا كان له بلا شك تأثير على الحياة على الأرض. إن وجودها يعمل على استقرار ميلنا المحوري وبالتالي مناخنا، في حين أن المد والجزر التي تولدها يمكن أن تساعد في توفير بيئة لأصل الحياة، والتي تفترض بعض النظريات أنها حدثت في برك المد والجزر.

ونشرت النتائج في 17 يونيو في مجلة علوم الكواكب.