وجود شکاف در دل منظومه شمسی اولیه

به گفته‌ی دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست(MIT) شکافی مرموز در قرص پیش‌سیاره‌ای(protoplanetary disk) منظومه‌ی شمسی اولیه وجود داشته است.

کد خبر: ۱۲۶۲۰۳۴

تاریخ: ۲۶ مهر ۱۴۰۰ - ۱۰:۳۸

به گزارش خبرگزاری دانا و به نقل از تک‌اکسپلوریست، این شکاف چهار میلیارد و ۵۷۶ سال قبل در نزدیکی منطقه‌ای که اکنون کمربند سیاره‌ای قرار دارد، وجود داشته است. قرص‌های پیش‌ستاره‌ای توده‌هایی از گردوغبار هستند که به دور ستاره‌های جوان می‌چرخند.
"بنجامین ویس"(Benjamin Weiss)، استاد علوم سیارات در دپارتمان زمین موسسه فناوری ماساچوست می‌گوید: رصدهای یک دهه اخیر نشان داده که شکاف‌ها، فاصله‌ها و حلقه‌ها به طور معمول در صفحات اطراف ستاره‌های جوان وجود دارند. این موارد نشان‌دهنده‌ی فرآیندهای فیزیکی مهم در تبدیل گاز و غبار کیهانی به خورشید جوان و سیارات هستند اما به خوبی درک نشده‌اند.

اگرچه علت به وجود آمدن شکاف در این صفحات هنوز مشخص نیست اما یک احتمال این است که در هنگام تشکیل سیاره مشتری، کشش گرانشی این سیاره بزرگ گرد و غبار کیهانی را به اطراف هدایت کرده باشد و شکافی در این قرص پیش‌سیاره‌ای به وجود آورده باشد.

احتمال دیگری نیز وجود دارد و آن خروج بادهای کیهانی از سطح این قرص پیش‌سیاره‌ای است. برهم‌کنش میدان‌های مغناطیسی قوی منظومه شمسی اولیه با گاز و غبار این صفحات گردان باعث به وجود آمدن بادهای پرقدرت می‌شود. این بادها به قدری پرانرژی هستند که می‌توانند اجرام را به سمت بیرون هدایت کنند و شکافی در قرص پیش‌سیاره‌ای به وجود بیاورند.

این شکاف مانند یک مرز کیهانی عمل می‌کند و از واکنش میان اجرامی که در دو طرف وجود دارند، جلوگیری می‌کند. به گفته‌ی دانشمندان، این جدایی فیزیکی ممکن است باعث به وجود آمدن ترکیبات سازنده سیارات منظومه شمسی شده باشد.

"کائو بورلینا"(Cauê Borlina)، نویسنده اصلی این مقاله می‌گوید: گذر کردن از این شکاف کار دشواری است و سیارات نیاز به تکانه و نیروی گشتاور زیادی برای انجام این کار دارند. این موضوع نشان می‌دهد که شکل‌گیری سیارات منظومه ما به مناطق خاصی در منظومه شمسی محدود بوده است.

طی یک دهه اخیر شکاف‌ها و حفره‌هایی در ترکیبات شهاب شنگ‌ها مشاهده شده است. آن دسته شهاب‌سنگ‌هایی که مورد بررسی قرار گرفتند دارای یکی از دو ترکیب اصلی ایزوتوپ‌ها بودند و به ندرت شهاب‌سنگی وجود داشت که هر دو ایزوتوپ را در خود داشته باشد. به این حالت " دوگانگی ایزوتوپی"(isotopic dichotomy) گفته می‌شود.

دانشمندان معتقدند علت این دوگانگی می‌تواند ناشی از وجود چنین شکافی باشد.

دانشمندان تصمیم گرفتند که شهاب‌سنگ‌ها را برای یافتن میدان‌های مغناطیسی باستانی مورد بررسی قرار دهند. یک منظومه سیاره‌ای هنگام شکل‌گیری دارای میدان مغناطیسی است و قدرت و جهت این میدان وابسته به فرآیندهای گوناگونی است که درون صفحه درحال شکل‌گیری رخ می‌دهد.

دانشمندان همچنین بررسی کردند که آیا دومین گروه از ایزوتوپ‌ها یعنی شهاب‌سنگ‌های کندریت کربن‌دار میدان مغناطیسی یکسانی دارند یا خیر. آن‌ها کندرس‌های ۱۰۰ میکرونی را در دو شهاب‌سنگ یافت شده در قطب جنوب مورد بررسی قرار دادند.

کندرس‌ها دانه‌های گردی هستند که در کندریت‌ها یافت می‌شوند. آن‌ها با دستگاه ابررسانی تداخلی کوانتومی یا(SQUID) به بررسی میدان مغناطیسی باستانی پرداختند.

در کمال تعجب آن‌ها شاهد میدان مغناطیسی قوی‌تر در این شهاب‌سنگ‌ها به نسبت شهاب‌سنگ‌های غیر کربنی بودند. علاوه بر آن کندرس‌های دورتر حدود ۱۰۰ میکروتسلا میدان مغناطیسی داشتند در حالی که میزان میدان مغناطیسی کندرس‌های نزدیک‌تر ۵۰ میکروتسلا بود.

دانشمندان از این مدل‌ها برای شبیه‌سازی سناریوهای مختلفی استفاده کردند. آن‌ها نتیجه گرفتند که محتمل‌ترین دلیل برای تفاوت در میدان مغناطیسی می‌تواند وجود شکاف میان بخش‌های داخلی و خارجی منظومه شمسی اولیه باشد.