نوروز 96

غول‌های گازی چطور شکل گرفته اند؟

غول‌های گازی مثل زحل یا مشتری،احتمالا نه از یک هسته سیاره ای بلکه از سنگریزه‌های کوچکی که بهم چسبیده اند شکل گرفته اند.



غول‌های گازی مثل زحل یا مشتری،احتمالا نه از یک هسته سیاره ای بلکه از سنگریزه‌های کوچکی که بهم چسبیده اند شکل گرفته اند. این نظریه می‌تواند یکی از بزرگترین مشکلات درباره درک ما از شکل گیری سیاره ای یعنی خط زمانی را حل کند.

غول‌های گازی چطور شکل گرفته اند؟


مدل قبلی پیوستگی هسته ای نام داشت: یک هسته سیاره ای از سنگ و یخ دارید که شروع به جذب اجسام سنگی دیگر می‌کند تا یک جسم بزرگ تر و بزرگ تر تشکیل دهد تا این که کشش گرانشی کافی برای کشیدن گاز و غبار برای ایجاد غول‌های گازی را داشته باشد. اما هسته مشتری و کیهان بزرگ است، بسیار بزرگ تر از کل زمین و این مشکلی در این نظریه است.

غول‌های گازی باید در اوایل حیات منظومه شمسی شکل گرفته باشند، چراکه شکل گیری هسته غول‌های گازی در مقایسه با زمین که شکل گیری آن ۳۰ میلیون سال طول کشید، معمولا فقط ۱۰میلیون سال طول می‌کشد. اما چطور یک روند مشابه هسته ای بسیار بزرگ تر را در ۱۰ میلیون سال در مقایسه با ۳۰ میلیون سال ایجاد می‌کند؟ هال لویسن (Hal Levison)، دانشمندی در هیئت مدیره دانش سیاره ای SwRI و نویسنده ارشد این مقاله می‌گوید:

مسئله مقیاس زمانی برای مدت بسیاری برای ما مسئله ساز بوده است، معلوم نبود که اجسامی‌مانند مشتری و زحل اصلا چگونه وجود دارند. او همراه با کاترین کرتکه (Katherine Kretke) دانشمند محقق SwRI و مارتین دانکن (Martin Duncan)، پروفسوری در دانشگاه کینگستون انتاریو به راه حلی برای این مسئله دست یافتند؛ آن‌ها این راه حل را مدل پیوستگی سنگریزه‌ها می‌نامند.

پیوستگی سنگریزه‌ها شامل قطعات بسیار کوچک تر سنگ‌ها در اندازه یک سانتی متر تا یک متر می‌باشد. این سنگریزه‌ها روی هم جمع می‌شوند و در نهایت تحت گرانش افزاینده در خود می‌شکنند و سنگریزه‌های بیشتری را جذب می‌کنند. در نگاه اول غیر قابل باور به نظر می‌رسد، به این معنا که این روند خیلی شبیه به پیوستگی هسته ای می‌باشد به جز اینکه چون با سنگ‌های کوچکتر شروع می‌شود باید آهسته تر باشد، اما این حرکت مداوم بادهایی را ایجاد می‌کند که می‌توانند سنگریزه‌ها را به سمت هسته انباشت شونده برانند.

کرتکه توضیح می‌دهد: “اگر سنگریزه‌ها خیلی سریع شکل بگیرند، پیوستگی سنگ‌ها به سمت شکل گیری صدها سیاره مانند زمین یخی می‌رود. هسته‌هایی که رشد می‌کنند نیاز به مقداری زمان برای پشت سر گذاشتن دیگر اجسامی‌که سنگریزه‌ها را به سوی خود جمع می‌کنند دارند. به همین دلیل است که فقط چند عدد غول گازی تشکیل شده است.”

این مدل هنوز مورد تایید واقع نشده و تایید آن به صورت مستقیم بسیار مشکل خواهد بود، اما به نظر می‌رسد که با اجسام موجود در منظومه شمسی همخوانی داشته باشد. لویسون می‌گوید: “تا آن جایی که من می‌دانم، این اولین مدل برای بازسازی منظومه شمسی با غول‌های گازی (مشتری و زحل)، غول‌های یخی (اورانوس و نپتون) و یک کمربند کویپر (کمربندی از اجرام دنباله دار در ورای مدار نپتون) است.”

منبع :