دل مشتری دارد آب می شود

* حتی غول ها نیز می توانند دل از کف بدهند. برآوردهای تازه نشان می دهد که هسته ی سنگی سیاره ی
مشتری دارد مانند قرص آنتی اسیدی که در آب افتاده "حل می شود".

دل از دست می رود
این پژوهش می تواند به توضیح این مساله کمک کند که چرا هسته ی مشتری کوچک تر، و عناصر سنگین جو آن بیشتر از اندازه ایست که قبلن پیش بینی شده.

گمان بر اینست که سیاره های غول پیکر مانند مشتری و کیوان زندگیشان را به صورت اجرام جامد تشکیل شده از سنگ و یخ آغاز کرده اند. با بزرگ شدن و رسیدن به جرمی حدود 10 برابر جرم زمین، نیروی گرانش آن ها، گاز موجود در سحابی مادری (توده ای که سیاره های یک منظومه ی ستاره ای "معمولن" از دل آن پدید می آیند. - م) را به سوی خود کشیده و جوی کلفت و فشرده که عمدتن از هیدروژن بود به گرد خود ساختند.

جالب اینجاست که برخی پژوهش ها نشان داده که هسته ی مشتری احتمالن کمتر از 10 برابر زمین وزن دارد، در حالی که هسته‌ی برادر کوچکترش، کیوان، به 15 تا 30 برابر زمین می رسد. سال گذشته، پژوهشگرانی به سرپرستی شو لین لی از دانشگاه پکن در چین، توضیحی ترسناک ارایه کردند: مدت ها پیش، یک سیاره ی بزرگ تر از زمین به مشتری برخورد کرده، و بیشتر هسته ی غول پیکر آن را بخار کرده است. اینجا را بخوانید: "برخوردی که به بزرگ شدن مشتری انجامید"

این سناریو همچنین راز دیگری را نیز می تواند بگشاید: این که چرا عناصر سنگین در جو مشتری، بیش از خورشید (که گمان می رود ساختار و ترکیب آن آینه ایست از سحابیی که سیاره های منظومه ی خورشیدی را ساخته) است.

اکنون هیو ویلسون و بورخارد میلیتزر از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، اندیشه ی دیگر ی -گرچه کمتر از آن ترسناک نیست- را پیش کشیده اند: هسته ی مشتری از زمان شکل گیریش در 4.5 میلیارد سال پیش تاکنون در حال حل شدن تدریجی بوده.

برآوردهای کوانتومی
نظر پژوهشگران دیگر هم این بوده که شاید وجود فشار و دمای شدید در دل سیاره، به حل شدن هسته در جو پیرامون می انجامد، جوی که چنان فشار بالایی دارد که به گونه ای، همانند یک مایع رفتار می کند. ویلسون می گوید: «ما در این فکریم که آیا اصلن چنین چیزی روی می دهد؟»

پژوهشگران از معادله های مکانیک کوانتومی کمک گرفتند تا رفتار ماده ی معدنی اکسید منیزیم - که گمان می رود یکی از اجزای ساختاری هسته ی مشتری یاشد- را در فشاری مانند فشار مشتری (40 میلیون برابر فشار جو زمین) و دمای 20,000 درجه‌ی سانتیگراد ببینند. چنین شرایطی در آزمایشگاه های زمینی قابل بازآفرینی نیستند - در برخی آزمایش ها، به این فشار نزدیک شده اند ولی دما با ضریب 100 یا بیشتر، از اندازه ی موردنیاز بالاتر می رفت.

در هم آمیخته
آنان دریافتند که اکسید منیزیوم واقعن در آن شرایط در مایع پیرامونش حل می شود. ویلسون می گوید: «می شود اینطور فکر کرد که اگر مقداری نمک در ته لیوانی باشد، با ریختن آب گرم بر روی آن، نمک شروع به حل شدن می کند و ما آبی شور خواهیم داشت که میزان شوریش در ته لیوان بیش از بالای لیوان است.»

وی بر این گمان است که [هسته ی] سنگی احتمالن با گذشت زمان، در بقیه ی جو سیاره مخلوط شده است: «این دستکم تا اندازه‌ای می تواند هم فراوانی عناصر سنگین در جو بیرونی مشتری را توضیح دهد و هم این واقعیت را که هسته ی این سیاره کوچکتر از آن چیزیست که الگوها [الگوهای شکل گیری سیاره] نشان می دهند.»

محاسبه ها همچنین نشان می دهند کیوان - با جرمی حدود یک سوم جرم مشتری - ظاهرن دارای هسته ای بزرگ تر و پرحجم تر است. شرایط درون این سیاره ی حلقه دار واقعن به سختی و شدت درون مشتری نیست، بنابراین اگر هسته ی کیوان در حال حل شدن هم باشد، این فرآیند حل شدن به گفته ی ویلسون: «بسیار کندتر خواهد بود.»

سیاره های دلباخته
به گمان این گروه دانشمندان، این فرآیند احتمالن در سیاره های بزرگ تر از مشتری، بسیار سریع تر رخ می دهد. دیو استیونسون از بنیاد فاوی کالیفرنیا در پاسادنا با این دیدگاه موافق است. به گفته ی وی: «احتمالن با افزایش جرم، فرسایش و تحلیل هسته هم شدت بیشتری می یابد.»

ویلسون می گوید: «به گمان من، در سیاره های بسیار بزرگ "اَبَرمشتری" دیگر هیچ هسته ای نخواهیم یافت. نتیجه ی چینین چیزی می تواند افزایش غلظت عناصر سنگین در جو آن ها باشد، که تلسکوپ های آینده شاید بتوانند چنین چیزی را آشکار کنند.»

آیا ویلسون از این واقعیت که قلب مشتری در حال آب شدن است، غمگین است؟ کاملن برعکس. وی می گوید: «این به گونه ای نشان می دهد که مشتری همچنان در حال شکل گیری است ؛ این سیاره هنوز آرام نگرفته و به حالتی پایدار نرسیده.»

واژه نامه:
Jupiter - core - atmosphere - heavy element - Saturn - Earth - gravity - birth nebula - hydrogen - Shu Lin Li - solar system - planet - Hugh Wilson - Burkhard Militzer - Quantum - magnesium oxide - Dave Stevenson - erosion - super-Jupiter

منبع: newscientist

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه