مشتری و کیوان در آغاز به خورشید نزدیکتر بوده‌اند

در پژوهشی تازه که به رهبری مت کلمنت از بنیاد کارنگی انجام شده، جایگاه‌های آغازین احتمالیِ سیاره‌های کیوان و مشتری نشان داده شده است. این یافته‌ها شناخت ما از نیروهایی که باعث پیکره‌بندی نامعمول سامانه‌ی خورشیدی شده‌اند، از جمله با بیرون انداختن یک سیاره که زمانی میان کیوان و اورانوس بوده، و فراهم آوردن شرایط برای آن که سیاره‌های سنگی کوچکی مانند زمین از مدار مشتری به این سو شکل بگیرند را پالایش می‌کند.

خورشید ما در جوانی با قرصی چرخان از گاز و غبار در بر گرفته شده بوده که سیاره‌ها هم از دل آن پدید آمدند. گمان بر اینست که مدارهای سیاره‌هایی که در آغاز پدید آمده بودند همگی دایره‌ای و نزدیک به هم بوده، ولی برهمکنش‌های گرانشی میان جرام بزرگتر این آرایش را به هم زد و باعث شد غول‌های گازی نوزاد به سرعت بُر خورده، جابجا شوند و پیکره‌بندی‌ای که امروزه می‌بینیم را پدید بیاورند.

کلمنت می‌گوید: «امروزه می‌دانیم که هزاران سامانه‌ی سیاره‌های تنها در کهکشان راه شیری وجود دارد. ولی این را هم پی برده‌ایم که آرایش سیاره‌ها در سامانه‌ی خورشیدی بسیار نامعمول است [مانند آن سامانه‌های دیگر نیست-م]، از همین رو ما می‌خواهیم با بهره از مدل‌هایی، مهندسی وارونه (معکوس) انجام داده و فرآیندهای شکل‌دهنده‌ی آن را بازسازی کنیم. این کمی مانند کاریست که کارشناسان برای بازسازی رویدادهای زمان تصادف خودرو انجام می‌دهند- این که خودرو در آن زمان چه سرعتی داشته، در چه جهتی حرکت می‌کرده یا چیزهای دیگر.»

کلمنت و همکارانش از بنیاد کارنگی، دانشگاه بوردو، دانشگاه اکلاهما، دانشگاه رایس و بنیاد پژوهش جنوب باختر ۶۰۰۰ شبیه‌سازی برای فرگشت و دگرگونی سامانه‌ی خورشیدی انجام دادند و جزییاتی نامنتظره را درباره‌ی  رابطه‌ی آغازینِ میان مشتری و کیوان آشکار کردند.

پیش از این گمان می‌رفت مشتری در روزگار جوانی، هر سه دور مدارش برابر با دو دورِ مدار کیوان بوده [نسبت ۳ به ۲]. ولی این آرایش نمی‌تواند توضیح رضایت‌بخشی برای پیکره‌بندی امروزِ این غول‌ها را ارایه دهد. مدل‌های این دانشمندان نشان می‌دهد که یک نسبت ۲ به ۱، یعنی دو مدار مشتری به یک مدار کیوان به گونه‌ی پایدارتری نتایجی را پدید می‌آورد که همانندِ پیکره‌بندی آشنای امروزی سامانه‌مان هستند.

کلمنت می‌گوید: «این نشان می‌دهد که اگرچه سامانه‌ی خورشیدی کمی نامعمول است، ولی همیشه این گونه نبوده. افزون بر این، اکنون که اثربخشی این مدل را ثابت کرده‌ایم، می‌توانیم از آن برای بررسی پیدایش سیاره‌های سنگی، مانند سیاره‌ی خودمان، و حتی شاید برای آگاهی از تواناییمان در جستجوی سامانه‌های مشابه در هر جایی که بتواند میزبان احتمالی زندگی باشد بهره ببریم.»

این مدل همچنین نشان داد که جایگاه‌های اورانوس و نپتون هم توسط جرم کمربند کویپر و نیز توسط یک سیاره‌ی غول یخی که در جوانیِ سامانه‌ی خورشیدی به بیرون پرتاب شده شکل داده شده‌اند. کمربند کویپر منطقه‌ای از اجرام یخی در لبه‌ی سامانه‌ی خورشیری است که از سیاره‌های کوتوله و ریزسیاره‌هایی که پلوتو بزرگترینشان است تشکیل شده.

گزارشی از این بررسی در نشریه‌ی ایکاروس منتشر شده است.

--------------------------------------------
تلگرام، توییتر، و اینستاگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
instagram.com/1star.7sky

واژه‌نامه:
Carnegie - Matt Clement - Saturn - Jupiter - Solar System - planet - Uranus - rocky planet - Earth - Sun - planet - planetary system - Milky Way galaxy - University of Bordeaux - University of Oklahoma - Southwest Research Institute - Rice University - terrestrial planet - Neptune - Kuiper belt - dwarf planet - planetoid - Pluto - ice giant

منبع: بنیاد کارنگی
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان