به گزارش ثریا - چگونه سیاره زمین در میان این همه سرمای بیجان، مهماننواز و حیاتبخش شد؟ پاسخ این سوال، پیچیده و چندوجهی است و بخشی از پاسخ آن از «شیمی کیهانی»(Cosmochemistry) میآید.
«شیمی کیهانی» به مطالعه علمی منشاء، توزیع و فراوانی عناصر و ترکیبات شیمیایی در کیهان میپردازد.
به نقل از ساینسآلرت، منظومه شمسی مکانی شلوغ است که همه چیز در آن در حرکت است. این منظومه ۴/۵ میلیارد سال پیش، زمانی که سیارات هنوز در حال شکلگیری بودند و اجرام سیارهساز و سیارههای متولد شده با سرعت در اطراف حرکت میکردند و به یکدیگر برخورد میکردند، حتی آشفتهتر بود. سیاره زمین در تمام آن آشوب به نحوی، سهم بیشتری از «کندریتهای کربندار»(carbonaceous chondrites) و اسیدهای آمینه و سایر مواد شیمیایی تسهیل کننده حیات را که با آنها همراه بود، دریافت کرد.
«کندریت کربندار» به دستهای از شهابسنگها گفته میشود که حاوی ترکیبات کربنی و آبدار هستند. این شهابسنگها از اولین مواد تشکیلدهنده منظومه شمسی هستند و اطلاعات مهمی در مورد شکلگیری سیارات و حیات در اختیار دانشمندان قرار میدهند.
مطالعات «شیمی کیهانی» نشان دادهاند که بین ۵ تا ۱۰ درصد از جرم زمین از «کندریتهای کربندار» که به سیاره جوان ما برخورد کردهاند، حاصل شده است. مطالعات همچنین نشان میدهند که بخش بزرگی از این مقدار از «تاثیر تیا»(Theia impactor) که ماه را ایجاد کرد، نشأت گرفته است.
سه دانشمند برای آزمایش دقیقتر این ایدهها، از شبیهسازیهای پویای تشکیل منظومه شمسی استفاده کردند تا ببینند آیا میتوانند آن را بازسازی کنند یا خیر. «دوارته برانکو»(Duarte Branco) نویسنده ارشد این مطالعه از موسسه اخترفیزیک و علوم فضایی در «رصدخانه نجومی لیسبون»(Lisbon) در پرتغال، یکی از این سه دانشمند است.
«تاثیر تیا» یک نظریه است که طبق آن یک سیاره به اندازه مریخ موسوم به «تیا»، حدود ۴/۵ میلیارد سال پیش به زمین جوان برخورد کرده و مواد حاصل از این برخورد، در نهایت منجر به شکلگیری ماه شدهاند.
یکی از تمایزهای حیاتی در «شیمیکیهانی»، تفاوت بین شهابسنگهای کربندار و غیر کربنی است. این موضوع، جمعیت شهابسنگهای منظومه شمسی را به دو گروه تقسیم میکند و نشان میدهد که منظومه شمسی حاوی دو مخزن متمایز از مواد است. شهابسنگهای کربندار در فاصله دورتری از خورشید، احتمالاً فراتر از مشتری تشکیل شدهاند و مواد فرّار بیشتری مانند آب و ترکیبات آلی را با خود حمل میکنند. شهابسنگهای غیر کربنی شامل مواردی مانند شهابسنگهای آهنی هستند و مواد فرّار کمتری دارند.
دانشمندان برای آزمایش این ایده که «تاثیر تیا»، شهابسنگهای کربندار و مواد فرّار را به زمین تحویل داده است، شبیهسازیهای دقیقی از منظومه شمسی را اجرا کردند. این شبیهسازیها از نوع «N-body» بودند و مراحل پایانی رشد سیارات زمینی را بررسی میکردند. شبیهسازیها در مراحل پایانی رشد سیارهای، پس از پراکنده شدن قرص(دیسک) گازی منظومه شمسی آغاز شد. جرم جامد موجود به اجرام سیارهساز و سیارههای متولد شده تقسیم شد.
شبیهسازیهای «N-body» به روشی برای مدلسازی پویای سامانههایی با تعداد زیادی جرم در فیزیک و اخترشناسی گفته میشود. در این شبیهسازیها، حرکت هر جرم تحت تأثیر نیروهای گرانشی از سوی سایر اجرام در سامانه محاسبه میشود و به عبارت دیگر، این شبیهسازیها نحوه حرکت ذرات را در یک محیط گرانشی محاسبه میکنند.
شبیهسازیها شامل شهابسنگهای کربندار بود که با رشد و تجمع ماده توسط مشتری و زحل، به سمت داخل پراکنده شده بودند. به دلیل تفاوت اندازه بین اجرام سیارهساز و سیارههای تازه متولد شده، سیارات متولد شده احتمال تعامل بیشتری با سیارات زمینی و تحویل مواد کربندار دارند. دانشمندان سه نوع شبیهسازی را اجرا کردند که شامل اجرام کوچک شهابسنگهای کربندار یا اجرام سیارهساز و اجرام بزرگ شهابسنگهای کربندار یا سیارههای متولد شده بود. سومین شبیهسازی، هر دو اجرام و شهابسنگهای کربندار را شامل میشد.
آنها برای زیرمجموعهای از هر یک از این سناریوها، اثر ناپایداری پویای سیارات غولپیکر را در نظر گرفتند. این موضوع در اخترشناسی نحوه تغییر مدارهای سیارات غولپیکر از محل اولیه تشکیل آنها را توصیف میکند. هدف آنها این بود که توزیع اجرام کربندار و غیر کربنی در منظومه شمسی تعیین شود و درک شود که چرا زمین اجرام کربندار بیشتری نسبت به سایر سیارات سنگی مانند مریخ دریافت کرده است. دانشمندان همچنین میخواستند بفهمند که آیا «تاثیر تیا» میتواند مسئول وجود مقدار زیادی از مواد کربندار به زمین باشد.
یک نتیجه واضح این است که نقش ناپایداری سیارات غولپیکر، به ویژه تغییر مدار مشتری، تأثیر قابل توجهی بر تجمع مواد کربندار در زمین داشته است. هنگامی که دانشمندان ناپایداری دینامیکی سیارات غولپیکر را در نظر گرفتند، اوضاع جالبتر شد. آنها میگویند: ناپایداری سیارات غولپیکر به طور چشمگیری تکامل سامانه را تغییر داد و باعث ایجاد یک پالس قوی از هیجان گریز از مرکز شد که منجر به موجی از برخوردها و خروجها شد.
با این حال، وضعیت نهایی سامانه تغییر چندانی نکرد. بخش مهمی از شبیهسازیها مربوط به «تاثیر تیا» است. مطالعات قبلی نشان میدهد که «تیا» ممکن است یک جرم کربنی بوده باشد. اگر این درست باشد، بخش بزرگی از قابلیت زیستپذیری زمین میتواند ناشی از آن برخورد باشد. در مجموع، شبیهسازیها تصویری از منظومه شمسی اولیه را ترسیم میکنند که در آن دو حلقه متمایز از سیارکها که شامل یک حلقه داخلی سیارکهای سنگی و یک حلقه بیرونی از «کندریتهای کربندار» وجود داشته است. آنها با گذر زمان، با مهاجرت غولهای یخی به سمت داخل، مواد کربندار را به داخل منظومه شمسی هل دادند. برخی از آنها در کمربند سیارکها گرفتار شدند، در حالی که اجرام بزرگتر به طور ترجیحی به مدارهای سیارات سنگی پراکنده شدند.
این سناریو چندین مورد را درباره منظومه شمسی شامل جرم و مدار سیارات زمینی و توزیع مداری سیارکها را توضیح میدهد و همچنین با کسر جرمی کربندار زمین و مریخ مطابقت دارد. پژوهشگران قصد داشتند نشان دهند که مطابق با سایر مطالعات، «تاثیر تیا» میتوانسته آخرین برخورنده بزرگ زمین باشد و حاوی مقدار زیادی ماده کربندار بوده است و به نظر میرسد آنها موفق شدهاند. در شبیهسازیها، آخرین برخورد غولپیکر زمین با «تیا» بوده است و آن جرم، غلظت بیشتری از مواد کربندار داشته است که به شکلگیری حیات در زمین کمک کرده است.
این مطالعه همچنین نشان میدهد که آخرین برخورد بین ۵ تا ۱۵۰ میلیون سال پس از پراکنده شدن قرص گاز رخ داده است. بخش بزرگی از این اتفاقات در طول ۲۰ تا ۷۰ میلیون سال رخ داده است. عدم قطعیتهایی در زمانبندی «تاثیر تیا» وجود دارد و این نتایج در چارچوب آن کار میکنند. نویسندگان میگویند: در چارچوب این سناریو، آخرین برخورنده غولپیکر زمین در حدود نیمی از تمام شبیهسازیهای ترکیبی حاوی مؤلفه کربندار بوده است.
این مطالعه همچنین نشان میدهد که مشتری نقش مهمی در ساختار منظومه شمسی ایفا کرده است. این سیاره نه تنها کمربند سیارکها را محدود میکند، بلکه با پراکنده کردن مواد کربندار از منظومه شمسی بیرونی به مسیر سیارات سنگی به ویژه زمین، نقش مهمی در تعیین ترکیب نهایی سیارات زمینی ایفا کرده است. برای اینکه زمین به دنیای حیاتبخش امروزی خود تبدیل شود، میلیونها عامل باید به درستی پیش میرفت. اینکه چقدر احتمال دارد دنیاهای دیگری شبیه به آن وجود داشته باشند، ناشناخته است.
این مطالعه در مجله Icarus منتشر خواهد شد.
منبع : سیاره زمین
انحصار قدرت و ثروت در الیگارشی اموی: از خلافت تا سلطنت
حجتالاسلام قمی: وحدت یعنی همبستگیِ آرا و سلایق متفاوت حول محور امام
راز زنده ماندن مؤمنان در برزخ تمسک به امام حق و ولی الله الاعظم است
اعلام مجموعههای امتحانی کنکور کارشناسی ارشد ۱۴۰۶
بازخوانی پنج فرمان راهبردی امام رضا (ع) در سلوک عاشورایی
فلسفه اسلامی و غفلت از «باید و نباید»های اجتماعی؛ یک شکاف تاریخی
اقتصاد فقط نان نیست؛ سلاح علی(ع) برای امنیت ملی و استقلال در برابر دشمنان
انتشار آثار میانرشتهای مسئلهمحور؛ اولویت جدید گروه سیاستپژوهی علوم انسانی
تغییر زمان آزمونهای کشوری و دانشگاهی به دلیل مراسم وداع و تشییع رهبر شهید
احیای اخلاق در زندگی فردی و اجتماعی با بازخوانی فلسفه عاشورا
بنی امیه چگونه به قدرت رسید؟/ تبارشناسی ۹۱ سال حکومت استبدادی
دعوت از عاشقان اهل بیت برای شرکت در طرح توسعه حرم امام حسین (ع)
منطقه زینبیه استانبول سیاهپوش محرم شد؛ آغاز برنامه های عزاداری
رئیس سازمان فضایی ایران خبر داد: بهکارگیری ظرفیتهای ویژه ماهوارهای در تشییع رهبر شهید انقلاب
زنگ میراث فرهنگی و موزه در مدارس نواخته میشود
معافیت برخی المپیادها از کنکور و همزمانی آزمونها؛ همچنان چالش اصلی دانشآموزان
قابل توجه دانش آموزان: برنامه جدید امتحانات نهایی اعلام شد+جدول
هشدار به مدارس غیردولتی؛ با هرگونه دریافت شهریه غیرقانونی برخورد میشود
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: اختیار پذیرش دانشجویان به دانشگاهها واگذار شود
حاج اکبر مولایی در اولین شب از ماه محرم آسمانی شد
روایت شیخ حسین انصاریان از سه حقی که خداوند بر انسانها نهاده است
تجمعات خیابانی و مراسم ویژه در میادین تهران برای عزاداری محرم
مصرفگرایی؛ پارادایم فرهنگی که تمام زندگی بشر را تسخیر کرد
شروع برنامه ملی «میناب ۱۵۶»؛ بورسیه تحصیلی برای دانشجویان مستعد کمبرخوردار
علی دایی به دیدار اکبر عبدی رفت+عکس
خروج هواپیماهای سوخترسان آمریکایی از فلسطین اشغالی پس از تفاهم با ایران
امیرحسین مدرس برنامه نغمههای حسینی را به مناسبت ماه محرم اجرا میکند
منوچهر هادی: درآوردن سکانس صدای رئیس جمهور در سریال ۴۸ ساعت وقت گرفت
دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) حال و هوای محرمی گرفت
نمایش تابوت عهد در تالار سایه به روی صحنه میرود
پانتهآ پناهیها در نمایش جدید صابر ابر به روی صحنه میرود
زمان تشییع پیکر بهروز رضوی اعلام شد
مساجد پایگاههایی برای شناسایی استعدادهای درخشان
به یاد کودکان میناب در جام جهانی فوتبال
اخلاص و پیامرسانی؛ کلید ماندگاری عاشورا
نگاهی به پیشینه تاریخی ایرانیان در عزاداری محرم
شبکههای اجتماعی برای زیر ۱۶ سالهها ممنوع شد
تمرکز بر امنیت سایبری و تابآوری شبکه در ایام تشییع رهبر شهید
دانشگاه علوم پزشکی تهران رتبه ۷۰۱ جهان را کسب کرد؛ همچنان صدرنشین دانشگاههای ایران
محقق ایرانی پمپ مینیاتوری برای نرم روباتها ابداع کرد
اندیشمندان مسلمان از شهدای کودک میناب میگویند
خبر خوش برای فناوران علوم شناختی؛ حمایت بدون سقف از طرحهای فناوری
دانشجویان میتوانند اعتراض به احکام انضباطی را به وزارت علوم بدهند
وزیر علوم: دانشجویان جدیدالورود احتمالاً از نیمسال دوم وارد دانشگاه میشوند
زمان برگزاری آزمون کارشناسی ارشد ناپیوسته ۱۴۰۵ جابهجا شد
خودروهای خودران بایدو با نام «AmiGo» مجوز فعالیت در شرق سوئیس گرفتند
رقابت سخت منطقهای برای جذب دانشجویان خارجی؛ هشدار دانشگاه امیرکبیر
امضای تفاهمنامه مشترک دانشگاههای صنعتی UT۵ برای تقویت همافزایی
تغییر زمان امتحانات دانشگاهها در ایام تشییع رهبر شهید انقلاب
تأثیر مثبت نمرات پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵؛ سوابق دوازدهم همچنان ۶۰ درصد
طرح «حامی» برای جبران کاستیهای یادگیری دانشآموزان اجرا میشود
وام ودیعه مسکن دانشجویان علوم پزشکی برای شهر تهران افزایش یافت
شهید لاریجانی؛ الگویی که مصلحت جامعه را بر فرد مقدم میدانست
بحران صندلی خالی در دانشگاهها؛ هشدار درباره آینده نزدیک
رئیس دانشگاه جامع انقلاب اسلامی: روحیه دفاع مقدس را در علم و فناوری بازتولید کنیم
حذف آزمون جامع در راه است؟ برنامه تحول وزارت علوم برای مقاطع کارشناسی تا دکتری
سنت منطقی اسلامی چگونه پشتوانه مواجهه با منطق ریاضی است؟
جهان اسلام به این روحانی فرزانه و اهل ادب میبالد
بانو مجتهده امین نماد توانمندی زنان است
بازیگر معروف: صداپیشگان شایسته دریافت اسکار بازیگری هستند
اختتامیه پویش ملی وطن به روایت من برگزار شد
اهدای نامه سید مجید موسوی و انگشتر یادبود به فرزند شهید سید مصطفی میرغفاری
حرمهای کربلا در آستانه محرم سیاه پوش شدند
زمان تشییع رهبر شهید اعلام شد +جزئیات را اینجا بخوانید
هزینه ثبتنام جهش تحصیلی دانشآموزان اعلام شد
مجموعهکتاب «داستانهای غولی» درباره اهمیت آب به کودکان میآموزد
نگاهی به نقش توییتر در جنگ رسانهای دشمن در کتاب «توئیتری شدن سیاست»
تکرار سنت اهریمنی استکبار در عاشورای ۱۴۰۵ در حمله به یک منابع آب
طراح بازی «نجات دختران اپستین توسط بچههای میناب» از این بازی میگوید
درباره زندگی رازآمیز درختان در این کتاب بخوانید
هکرها پیامرسان دولتی فرانسه را هک کردند
رونمایی آستان مقدس علوی از پروژه نگارش نسخهای نفیس از نهجالبلاغه
اختراع کتی که هوا را به آب آشامیدنی تبدیل میکند
وزیر علوم: اساتید دانشگاه با امید و انگیزه در کلاس درس حاضر شوند
مقابله با موج محتوای غیرقانونی در بحرانها؛ بریتانیا شبکههای اجتماعی را ملزم به سازوکار ویژه کرد
شکایت جدید علیه OpenAI؛ ChatGPT نتوانست جلوی خودکشی کاربر را بگیرد
مأموریت دانشگاهها در برنامه «مهر» برای حل بحران آب، ناترازی انرژی و تورم
بازگشت ۴۵۰۰ دانشجوی دانشگاه شریف از امروز
تأکید رئیس مرکز هیئت امنا و ممیزه بر نقش کلیدی فناوری در دفاع ملی
آگهی/ از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
افزایش سهمیه بومی در دستیاری دندانپزشکی؛ اعلام آخرین مهلت ثبتنام
مأموریت دانشگاهها در برنامه «مهر» برای حل بحران آب، ناترازی انرژی و تورم
وزیر علوم: دانشجویان جدیدالورود احتمالاً از نیمسال دوم وارد دانشگاه میشوند
اختتامیه پویش ملی وطن به روایت من برگزار شد
اپ ادیتس متا صاحب دستیار هوش مصنوعی می شود
امضای تفاهمنامه مشترک دانشگاههای صنعتی UT۵ برای تقویت همافزایی
تأکید رئیس مرکز هیئت امنا و ممیزه بر نقش کلیدی فناوری در دفاع ملی
تکرار سنت اهریمنی استکبار در عاشورای ۱۴۰۵ در حمله به یک منابع آب
حذف آزمون جامع در راه است؟ برنامه تحول وزارت علوم برای مقاطع کارشناسی تا دکتری
اهدای نامه سید مجید موسوی و انگشتر یادبود به فرزند شهید سید مصطفی میرغفاری
تاکید بر ارتقای کیفیت آموزش هُنر در مدارس
تبدیل شدن آئین تعویض پرچم امام حسین(ع) به رویدادی جهانی
بحران صندلی خالی در دانشگاهها؛ هشدار درباره آینده نزدیک
شهید لاریجانی؛ الگویی که مصلحت جامعه را بر فرد مقدم میدانست
رئیس دانشگاه جامع انقلاب اسلامی: روحیه دفاع مقدس را در علم و فناوری بازتولید کنیم
تغییر زمان امتحانات دانشگاهها در ایام تشییع رهبر شهید انقلاب
زمان برگزاری آزمون کارشناسی ارشد ناپیوسته ۱۴۰۵ جابهجا شد
بازگشت ۴۵۰۰ دانشجوی دانشگاه شریف از امروز
دانشجویان میتوانند اعتراض به احکام انضباطی را به وزارت علوم بدهند
مقابله با موج محتوای غیرقانونی در بحرانها؛ بریتانیا شبکههای اجتماعی را ملزم به سازوکار ویژه کرد
مجموعهکتاب «داستانهای غولی» درباره اهمیت آب به کودکان میآموزد
تأثیر مثبت نمرات پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵؛ سوابق دوازدهم همچنان ۶۰ درصد
دانشگاه علوم پزشکی تهران رتبه ۷۰۱ جهان را کسب کرد؛ همچنان صدرنشین دانشگاههای ایران
زمان تشییع رهبر شهید اعلام شد +جزئیات را اینجا بخوانید
نگاهی به نقش توییتر در جنگ رسانهای دشمن در کتاب «توئیتری شدن سیاست»
خودروهای خودران بایدو با نام «AmiGo» مجوز فعالیت در شرق سوئیس گرفتند
رقابت سخت منطقهای برای جذب دانشجویان خارجی؛ هشدار دانشگاه امیرکبیر
آگهی/ از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
ایلان ماسک نخستین تریلیونر دنیا میشود
توانمندسازی مدرسان آموزش خانواده با رویکرد جوانی جمعیت
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.