کد خبر: 163595
ف
چگونه ماه باعث شکل‌گیری حیات در زمین شد؟
دانشمندان طی مطالعه‌ای جدید متوجه شدند که برخورد ماه به زمین می‌تواند دلیل شکل‌گیری حیات در زمین باشد.

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


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
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.

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

توانمندسازی مدرسان آموزش خانواده با رویکرد جوانی جمعیت

ایلان ماسک نخستین تریلیونر دنیا می‌شود

افزایش سهمیه بومی در دستیاری دندانپزشکی؛ اعلام آخرین مهلت ثبت‌نام

تاکید بر ارتقای کیفیت آموزش هُنر در مدارس

اپ ادیتس متا صاحب دستیار هوش مصنوعی می شود

تبدیل شدن آئین تعویض پرچم امام حسین(ع) به رویدادی جهانی

اهمیت هوش مصنوعی در مسیر ارتقای کیفیت آموزشی

جلسه تلاوت و هم‌اندیشی قاریان بین‌المللی مزین به نام رهبر شهید

فلسفه در اندیشه حضرت امام، مقدمه‌ای ضروری برای رسیدن به عرفان است

جریان قاتلان حسین (ع) امروز در مقابل امت ایشان قرار گرفته‌اند

جدایی متا از شریک چینی جنجالی کلید خورد

احتمال اعمال محدودیت دوباره بر اینترنت بین‌الملل وجود دارد؟

خدمات ابری گوگل در هند مختل شد

چه چیزی کلید مرگ را در کهکشان‌ها می‌چرخاند؟

جنجال غیبت زنان در میان فضانوردان آرتمیس ۳

داستان جالب کندترین آزمایش جهان چه بود؟

تاثیر باورنکردنی چای بر سلامتی و افزایش طول عمر

اقدامات حرم حضرت ابوالفضل العباس(ع) برای استقبال از ماه محرم

رویکردی اجتهادی بر جایگاه مردم در حکمرانی از منظر فقه شیعه در کتاب «فقه، مردم و حکمرانی»

واکاوی در مسئله عرفان و سلامت معنوی کودکان در یک نشست

نتیجه نهایی گفتگوی پیامبر با مسیحیان نجران پس از ماجرای مباهله چه شد؟

افتتاح سردخانه دومداره آمونیاکی شهر اهر با حضور حجت الاسلام خاموشی

هشدار قالیباف به ترامپ و دیگر رهبران جهان+عکس

حجت‌الاسلام قمی: زبان در وصف شما مردم مبعوث شده قاصر است

طرح روضه‌های خانگی سدره به مناسبت ماه محرم آغاز به کار کرد

نیاز داریم که همگی نسبت به معضلات و نیازها احساس مسئولیت کنیم

جزئیات جدید اعمال سوابق تحصیلی در کنکور سراسری ۱۴۰۵ را اینجا بخوانید

به کارگیری هوش مصنوعی جمینای در کروم به غرب آسیا رسید

زیرساخت حقیقی این سرزمین، تمدن کهن، فرهنگ و هنر ماندگارش است

تعیین سقف افزایش شهریه دانشگاه‌های غیردولتی بر اساس نرخ تورم

از خرید کابل برق چه می‌دانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید

اقتدار دفاعی ایران، ایده‌ای نو در بازی‌های رومیزی

۳۵ ثانیه، ۷۲۰ هزار گلوله در لامرد/ جنایتی که روایت نشد

آئین اختتامیه روایت علوی برگزار شد

بازی‌های تیم ملی فوتبال ایران در سینماها پخش می‌شود

معرفی چهار آلبوم موسیقی تازه وارد در فضای مجازی

روایت جواد موگویی از یک جنایت جنگی: حادثه لامرد در سایه روایت‌های اشتباه رسانه‌ای گم شد

جزئیات برنامه‌های محرمی اوقاف در قالب طرح سوگواره بصیرت عاشورایی اعلام شد

دقت در نسبت با خاستگاه علوم انسانی بسیار مهم است

تعیین سقف افزایش شهریه دانشگاه‌های غیردولتی بر اساس نرخ تورم

انویدیا با غول‌های فناوری کره جنوبی قرارداد بست

تأثیر سوابق پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵ مثبت شد / ۶ درس نهایی برای کنکور

فعالیت ۳۷ هزار سفیر سلامت دانش‌آموزی

مصوبه افزایش حقوق اعضای هیئت علمی لغو نشده است

آغاز ثبت نام آزمون کاردانی به کارشناسی از ۲۴ خرداد ماه

دقت در نسبت با خاستگاه علوم انسانی بسیار مهم است

جزئیات جدید اعمال سوابق تحصیلی در کنکور سراسری ۱۴۰۵ را اینجا بخوانید

راز حذف زمینه‌های فلسفی «یوگا» در نسخه مدرن

حمایت آیت الله رشاد از بازسازی و ساخت مجدد کنیسه آسیب دیده در جنگ

از خرید کابل برق چه می‌دانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید

بازی‌های تیم ملی فوتبال ایران در سینماها پخش می‌شود

ضیافت نور در آسمان خرداد؛ دیدار دو سیاره منظومه شمسی در آسمان ایران

مهلت دفاع از پایان نامه دستیاران پزشکی تا پایان آذر ۱۴۰۵ تمدید شد

افزایش سهمیه بومی در دستیاری دندانپزشکی؛ اعلام آخرین مهلت ثبت‌نام

مأموریت دانشگاه‌ها در برنامه «مهر» برای حل بحران آب، ناترازی انرژی و تورم

رویکردی اجتهادی بر جایگاه مردم در حکمرانی از منظر فقه شیعه در کتاب «فقه، مردم و حکمرانی»

واکاوی در مسئله عرفان و سلامت معنوی کودکان در یک نشست

۷۸ درصد ترافیک اینترنت به حالت قبل و اول دی ماه بازگشت

افتتاح سردخانه دومداره آمونیاکی شهر اهر با حضور حجت الاسلام خاموشی

خدمات ابری گوگل در هند مختل شد

روایت جواد موگویی از یک جنایت جنگی: حادثه لامرد در سایه روایت‌های اشتباه رسانه‌ای گم شد

نیاز داریم که همگی نسبت به معضلات و نیازها احساس مسئولیت کنیم

حضوری شدن برخی امتحانات دانشگاه علم و صنعت در مقطع کارشناسی

آذین‌بندی و شادی‌های عمومی باید به عنوان مدخل معرفت باشد

جزئیات برنامه‌های محرمی اوقاف در قالب طرح سوگواره بصیرت عاشورایی اعلام شد

آئین اختتامیه روایت علوی برگزار شد

اقدامات حرم حضرت ابوالفضل العباس(ع) برای استقبال از ماه محرم

هوش مصنوعی زلزله یاب شد

ایران در جمع ۶ کشور دارای توان ساخت تجهیزات پیشرفته کرایوژنیک