در اعماق شهابسنگهای باستانی که از فضا به زمین رسیدهاند، رازهای میکروسکوپی نهفته است. برای دههها، دانشمندان مجذوب قطرات کروی و کوچکی به نام «کندرول» بودهاند؛ بقایایی از سپیدهدم منظومه شمسی ما. اکنون، یک تیم تحقیقاتی مشترک از ژاپن و ایتالیا، داستانی را که این کپسولهای زمان کیهانی در دل خود دارند، رمزگشایی کرده و لحظه دقیق تولد سیاره مشتری را مشخص کردهاند و یک معمای بزرگ سیارهای را حل نمودهاند.
در یک مطالعه پیشگامانه که در مجله Scientific Reports منتشر شده است، دانشمندان دانشگاه ناگویا و مؤسسه ملی اخترفیزیک ایتالیا نشان دادهاند که این قطرات سنگ مذاب مینیاتوری، که معمولاً قطری بین ۰.۱ تا ۲ میلیمتر دارند، در کوره پرآشوب شکلگیری مشتری در ۴.۵ میلیارد سال پیش ساخته شدهاند. یافتههای آنها به طور دقیق زمان رسیدن این غول گازی به اندازه عظیم خود را تنها ۱.۸ میلیون سال پس از آغاز شکلگیری منظومه شمسی تعیین میکند.
داستان در دوران کودکی پر هرج و مرج همسایگی کیهانی ما آغاز میشود، زمانی که اجرام سنگی و یخی بیشماری به نام «خردهسیاره» به دور خورشید جوان میچرخیدند. با شروع رشد سریع مشتری، نفوذ گرانشی عظیم آن مانند یک چوپان کیهانی عمل کرده و مدارهای این اجرام کوچکتر را به شدت مختل کرد. این امر منجر به برخوردهای فاجعهبار و پرسرعت شد. این برخوردها صرفاً تصادفهای ساده نبودند؛ انرژی آنها به قدری زیاد بود که سنگها را در لحظه تماس به طور کامل ذوب میکرد.
پروفسور سین-ایتی سیرونو از دانشگاه ناگویا نقش حیاتی آب در این فرآیند را توضیح میدهد: «وقتی خردهسیارهها با یکدیگر برخورد میکردند، آب فوراً تبخیر شده و به بخار در حال انبساط تبدیل میشد. این پدیده مانند انفجارهای کوچکی عمل میکرد و سنگ سیلیکات مذاب را به قطرات ریزی که امروز در شهابسنگها میبینیم، خرد میکرد.» این قطرات که در خلأ فضا به سرعت سرد میشدند، قبل از اینکه در سیارکها ادغام شوند، به شکل کرههای کامل جامد شدند و بعدها از طریق شهابسنگها به زمین رسیدند.
سالها بود که منشأ شکل متمایز و نرخ سرد شدن کندرولها دانشمندان را گیج کرده بود و نظریههای پیشین نیازمند شرایط بسیار خاص و نامحتمل بودند. با این حال، این مدل جدید نشان میدهد که ایجاد آنها نتیجه طبیعی شدیدترین مرحله رشد مشتری بوده است. تیم تحقیقاتی شبیهسازیهای کامپیوتری پیچیدهای را برای مدلسازی رشد مشتری و برخوردهای پرسرعت ناشی از آن توسعه داد. نتایج شگفتانگیز بود: کندرولهای شبیهسازیشده کاملاً با اندازه، نرخ سرد شدن و ویژگیهای شیمیایی نمونههای واقعی یافتشده در شهابسنگها مطابقت داشتند.
این پیشرفت اولین روش قابل اعتماد برای تاریخگذاری شکلگیری سیارات غولپیکر را فراهم میکند. این مدل نشان میدهد که اوج تولید کندرولها مستقیماً با دورهای مطابقت دارد که مشتری با سرعت دیوانهواری در حال جمعآوری گاز از دیسک پیشسیارهای برای تبدیل شدن به هیولایی بود که امروز میشناسیم. از آنجایی که تحلیل شهابسنگها نشان میدهد این اوج در ۱.۸ میلیون سال پس از آغاز منظومه شمسی رخ داده است، ما اکنون یک گواهی تولد برای مشتری در دست داریم.
پیامدهای این کشف در سراسر منظومه شمسی ما و فراتر از آن موج میزند. وجود کندرولهایی با سنین مختلف نشان میدهد که غولهای گازی دیگر، مانند زحل، احتمالاً رویدادهای شکلگیری خشونتآمیز مشابهی را رقم زدهاند. با تجزیه و تحلیل این کندرولهای متنوع، دانشمندان اکنون میتوانند ترتیب تولد سیارات را بازسازی کنند. علاوه بر این، این تحقیق نشان میدهد که برخوردهای خشونتآمیز و سازنده کندرول یک ویژگی مشترک در تولد سیستمهای سیارهای در سراسر کهکشان ماست و بینشهای عمیقی در مورد چگونگی شکلگیری منظومههای شمسی مانند منظومه ما ارائه میدهد.
در نهایت، این کشف زیبا پیوندی قدرتمند بین دنیای میکروسکوپی دانههای شهابسنگ و پیدایش باشکوه و شکلدهنده بزرگترین سیاره منظومه شمسی ما برقرار میکند. این «قطرات باران سنگ مذاب»، پس از یک سفر چند میلیارد ساله، سرانجام راز منشأ خود را فاش کردهاند: آنها امضای حفظشده تولد باشکوه مشتری هستند.
منبع: Universe Today