کشف جدید دانشمندان درباره شکل‌گیری منظومه شمسی

به تازگی دانشمندان حوزه فضایی دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس (UCLA) در حال استفاده از نمونه‌های معدنی سیارک ریوگو که فضاپیمای ژاپنی «هایابوسا ۲» جمع‌آوری کرده، هستند تا ترکیب شیمیایی منظومه شمسی را در زمانی که هنوز در مراحل اولیه خود یعنی بیش از ۴.۵ میلیارد سال پیش بود، بهتر درک کنند.

در این مطالعه جدید، دانشمندان از تجزیه و تحلیل ایزوتوپی استفاده کردند. آن‌ها کشف کردند که مواد معدنی کربنات این سیارک، از طریق واکنش با آب متبلور می‌شوند و در ابتدا به صورت یخ در منظومه شمسی در حال شکل‌گیری به سیارک متصل می‌شوند و سپس به مایع تبدیل می‌شوند. مواد معدنی کربنات (Carbonate minerals) یا کانی‌های کربنات، گونه‌ای از مواد معدنی هستند، که حاوی یون کربنات می‌باشند.

آن‌ها ادعا می‌کنند که این کربنات‌ها به‌طور استثنایی در اوایل تاریخ منظومه شمسی، در طی ۱.۸ میلیون سال اول تشکیل آن توسعه یافته‌اند و اکنون به عنوان شاخصی از دما و ترکیب شیمیایی مایع آبی سیارک در آن زمان عمل می‌کنند.

«کوین مک کیگان» یکی از نویسندگان این مطالعه و استاد علوم زمین، سیاره و فضا در دانشگاه کالیفرنیا لس آنجلس گفت: سیارک ریوگو صخره‌ای و غنی از کربن، اولین سیارک نوع C است (C مخفف «کربن دار») که نمونه‌هایی از آن گردآوری و مطالعه شده است. چیزی که ریوگو را خاص می‌کند این است که برخلاف شهاب سنگ‌ها، تماسی با زمین نداشته است که این امر آن را آلوده کند. با تجزیه و تحلیل اثرات شیمیایی در نمونه‌ها، دانشمندان می‌توانند تصویری نه تنها از چگونگی شکل‌گیری ریوگو، بلکه از منشا آن نیز پیدا کنند.

وی افزود: نمونه‌های ریوگو به ما می‌گویند که سیارک و اجرام مشابه آن به سرعت در خارج از منظومه شمسی بیرونی (outer solar system) احتمالاً به صورت اجرام کوچک، شکل گرفته‌اند.

ریوگو یا یک سیارک اجدادی که ممکن است از آن جدا شده باشد، به عنوان یک جرم نسبتا کوچک که قطر آن احتمالا کمتر از ۲۰ کیلومتر بوده شکل گرفته است. تحقیقات محققان نشان داد که کربنات‌های ریوگو چندین میلیون سال زودتر از آنچه قبلاً تصور می‌شد، ایجاد شده‌اند.

این نتایج پژوهشگران را شگفت‌زده کرد، زیرا اکثر مدل‌های برافزایش سیارک‌ها، تجمع را در دوره‌های طولانی‌تری پیش‌بینی می‌کنند که این امر به تشکیل اجرامی به قطر حداقل ۵۰ کیلومتر (بیش از ۳۰ مایل) منجر می‌شود که بهتر می‌توانند برابر تکامل برخوردی در طول تاریخ طولانی منظومه شمسی دوام بیاورند.

محققان خاطرنشان کردند: هر سیارک بزرگ‌تری که خیلی زود در منظومه شمسی تشکیل شده باشد، با تجزیه مقادیر زیادی آلومینیوم-۲۶ (یک هسته رادیواکتیو) به دمای بالا رسیده، که این امر به ذوب شدن سنگ‌ها در سراسر فضای داخلی سیارک و تمایز شیمیایی، مانند جداسازی فلز و سیلیکات منجر می‌شود.

مک کیگان گفت: تحقیقات در حال انجام بر روی مواد ریوگو همچنان پنجره‌ای را به روی شکل‌گیری سیارات منظومه شمسی از جمله زمین باز خواهد کرد. بهبود درک ما از سیارک‌های فرار و غنی از کربن به ما کمک خواهد کرد تا به سؤالات مهم در حوزه اختر زیست‌شناسی، برای مثال احتمال دسترسی سیارات صخره‌ای به منبع مواد پریبیوتیک، پاسخ دهیم.