اخترشناسان نشانه‌های یک جو را دیده‌اند که در برخوردی سهمگین از یک سیاره جدا شده
شاید اخترشناسان برای نخستین بار نشانه‌هایی از این را یافته باشند که یک سیاره‌ی دوردست بخشی از جو خود را در برخوردی سهمگین از دست داده بوده.
به گمان اخترشناسان، سامانه‌های سیاره‌ای نوزاد که رو به رشدند -پیش‌سیاره‌ها- به طور معمول دردهای رشدِ سختی را تجربه می‌کنند و با برخورد و پیوستن به یکدیگر، سیاره‌هایی بزرگ و بزرگ‌تر را می‌سازند.
تایانا اشنایدرمن، نویسنده‌ی اصلی این پژوهش و اخترشناس بنیاد فناوری ماساچوست می‌گوید: «سامانه‌ی خورشیدی خودمان شواهد بسیاری از برخوردهای غول‌آسا را نشان می‌دهد.»
برای نمونه، پژوهش‌های گذشته نشان می‌دادند که زمین و ماه دستاورد چنین برخورد سهمگینی در روزگار آغازین سامانه‌ی خورشید بوده‌اند. ولی به گفته‌ی اشنایدرمن: «با این وجود، شواهد رصدی چندانی برای برخوردهای سهمگین در جاهای دیگر وجود نداشته.»
اکنون اشنایدرمن و همکارانش نشانه‌هایی از یک برخورد سهمگین سیاره‌ای را در فاصله‌ی ۹۵ سال نوری زمین یافته‌اند. به نوشته‌ی آنها، در برخورد کیهانی -پیرامون ستاره‌ی ۲۳ میلیون ساله‌ی اچ‌دی ۱۷۲۵۵۵ در صورت فلکی طاووس- به احتمال بسیار بخشی از جوِ این سیاره از آن جدا شده است.
اشنایدرمن می‌گوید: «ما برای نخستین بار یک جوِ جدا شده را شناسایی کرده‌ایم.»
ستاره‌ی اچ‌دی ۱۷۲۵۵۵ در گذشته توجه دانشمندان را به دلیلِ سرشتِ نامعمولِ غبارهای پیرامونش جلب کرده بود. پژوهش گذشته نشان داده بود که این غبارها دربردارنده‌ی دانه‌هایی بسیار ریزتر از چیزی هستند که اخترشناسان برای یک قرص آواریِ معمولی پیرامون یک ستاره انتظار داشتند. این غبارها همچنین انباشته از مقدار انبوهی از کانی‌های نامعمول، مانند ابسیدین و تکتیت‌های شیشه‌ای سیاه بود، کانی‌هایی که برای پیدایش نیاز به گرمایش نیرومند دارند. پژوهش گذشته نشان می‌داد که یک توضیح ممکن برای چنین غباری اینست که دو جرم به هم برخورد کنند- برخوردی با سرعت‌هایی بیش از ۳۶۰۰۰ کیلومتر بر ساعت.
در این پژوهش تازه، پژوهشگران به بررسی این پرداختند که گازهای پیرامون ستاره چه چیزی می‌توانند دباره‌ی تاریخ آن آشکار کنند. آنها داده‌های آرایه‌ی بزرگ میلیمتری آتاکاما (آلما) در شیلی را با تمرکز بر نشانه‌هایی مونوکسید کربن بررسی کردند.
اشنایدرمن می‌گوید:«هنگامی که می‌خواهند گازهای درون قرص‌های آواری را بررسی کنند، مونوکسید کربن معمولا درخشان‌ترین است و بنابراین پیدا کردنش از همه آسان‌تر است.»«از همین رو ما دوباره به داده‌های مونوکسید کربن برای اچ‌دی ۱۷۲۵۵۵ نگاه کردیم زیرا سامانه‌ی جالبی بود.»
دانشمندان توانستند مونوکسید کربن را پیرامون این ستاره شناسایی کنند. هنگامی که فراوانیِ آن را اندازه گرفتند، دریافتند که میزانِ این گاز پیرامون اچ‌دی ۱۷۲۵۵۵ هم‌ارز ۲۰ درصد از مونوکسید کربن در جوِ دوزخینِ سیاره‌ی ناهید است. آنها همچنین دیدند که این گاز با شگفتی، دارد در مقدارهای بسیار، نزدیک ستاره و با فاصله‌ی حدود ۷.۵ ای‌یو (۷.۵ برای فاصله‌ی زمین-خورشید) می‌چرخد.
وجود مونوکسید کربن بسیار نزدیک به یک ستاره یک راز است زیرا این مولکول به طور معمول در برابر نورکافت (فتولیز) شکننده است- فرآیندی که در آن، فوتون‌ها (ذرات نور) مواد شیمیایی را می‌شکنند و تجزیه می کنند. معمولا مونوکسید کربنِ بسیار کمی نزدیک ستارگان هست، و این پژوهشگران را واداشت تا سناریوهای گوناگونی را برای توضیح حضورِ آن پیرامون اچ‌دی ۱۷۲۵۵۵ بررسی کنند.
آنها به سرعت سناریویی را که در آن، مونوکسید کربن از آوارهای یک ستاره‌ی تازه شکل گرفته سرچشمه می‌گیرد کنار گذاشتند. پژوهش‌های گذشته نشان می‌دادند که مونوکسید کربن به ندرت تا بیش از ۳ میلیون سال آغازینِ زندگی یک ستاره دوام می‌آورد، چیزی که بسیار کمتر از سن ۲۳ میلیون ساله‌ی اچ‌دی ۱۷۲۵۵۵ است.
هنگامی که این پژوهشگران سناریوی دیگری را بررسی کردند که در آن، مونوکسید کربن توسط دنباله‌دارهای یخی فراوانی که از یک کمربند سیارکی دوردست، همسان با کمربند کویپرِ سامانه‌ی خورشیدی به درون می‌آیند گسیلیده می‌شود، دریافتند که چنین چیزی نمی‌تواند کانی‌های دیده شده در این غبارها را توضیح دهد.
سناریویی که این اخترشناسان می پندارند بهترین توضیح را برای همه‌ی این داده‌ها دارد یک برخورد سهمگین میان پیش‌سیاره‌ها است -اشنایدرمن می گوید: «یک زادارِ (نیای) بزرگ‌تر و یک برخوردگرِ کوچک‌تر.»«انرژی‌های درگیر بسیار بزرگ است- این برخورد به آب (ذوب) شدنِ بخش‌هایی از دو جرم خواهد انجامید، بنابراین برخی از موادِ هر دو جرم به احتمال بسیار سرجای خود خواهد ماند ولی بخشی از مواد از جرم زادار به بیرون پرتاب خواهند شد.»
اشنایدرمن می‌افزاید: «پای جو که به میان می‌آید، بخشی از جو با کوبیده شدنِ برخوردگر به بدنه‌ی جامد به بیرون رانده می‌شود، بخش دیگری از جو با پیشرویِ موج شوک به درون جو، از بقیه‌ی سیاره به بیرون پرتاب می‌شود، و بخشی از جو هم می‌تواند با گذشت زمانی درازتر از جرم جدا گردد.»«این برخورد به جو انرژی می‌رساند، که به گرم شدن جو می‌انجامد. با گرم شدن جو، از دست رفتن آن هم آسان‌تر می‌شود.»
اشنایدرمن می‌گوید چشمداشت اخترشناسان اینست که برخوردهای سهمگین در سامانه‌های سیاره‌ای به جوانی اچ دی ۱۷۲۵۵۵ بسیار رایج باشد. وی یادآوری می‌کند پای یک برخورد سهمگین که برای توضیحِ مونوکسید کربنِ دیده شده پیرامون این ستاره به میان می‌آید، بازه‌ی زمانی جور در می‌آید، سن جور در می‌آید، و محدودیت‌ها برای همنهش و شکلِ موادِ دیده شده پیرامون ستاره هم جور در می‌آید.
اشنایدرمن می‌گوید: «یک برخورد سهمگین بهترین توضیح برای ویژگی‌های این سامانه است.»
پژوهشگران برآورد کردند که این مونوکسید کربن از یک برخورد سهمگین در دستکم ۲۰۰ هزار سال پیش آمده، به اندازه‌ی کافی تازه بوده که ستاره زمان کافی برای نابود کردنِ کاملِ این گاز نداشته باشد. آنها می‌گویند بر پایه‌ی فراوانیِ این گاز، برخورد میان دو جرم بزرگ رخ داده بوده، به احتمال بسیار دو پیش‌سیاره تا حدی به بزرگی زمین.
اشنایدرمن می‌گوید: «من فکر می‌کنم یک پیامد واقعا کلیدی اینست که گازی که در پی یک برخورد سمگین آزاد می‌شود می‌تواند تا زمانی دراز بپاید (دوام بیاورد)، و می‌تواند بر شیوه‌ی فرگشت سامانه در درازمدت اثر بگذارد.»«رصدهای بیشترِ این سامانه با پیکربندیِ کنونی آلما بسیار هیجان‌انگیز خواهد بود- به‌روزرسانی‌هایی که از ۲۰۱۲، یعنی از زمانِی که این سنجش‌ها نخستین بار انجام شدند، تاکنون رخ داده به ما امکان خواهد داد تا این سامانه را با جزییات بیشتری بشناسیم.»
اشنایدرمن می‌گوید افزون بر این: «فکر می‌کنم نگاه کردن به دیگر سامانه‌های جوان هم ارزش داشته باشد.»«دیدن مونوکسید کربن در این سامانه نشان می‌دهد که مونوکسید کربن می‌تواند درخشان‌تر از غبار باشد، بنابراین ردیابی مونوکسید کربنِ پسا-برخوردی می‌تواند دیدارپذیرتر از غبار باشد. من فکر می‌کنم هدف‌گیریِ گازِ مونوکسید کربن می‌تواند به ما این شانس را بدهد تا آمارِ رخ دادنِ برخوردهای سهمگین را به طور گسترده‌تر به دست آوریم.»
این دانشمندان جزییات یافته‌های خود را در شماره‌ی برخطِ ۲۰ اکتبرِ نشریه‌ی نیچر منتشر کردند.
-------------------------------------------------
telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
facebook.com/1star7sky
واژه‌نامه:
منبع: اسپیس دات کام
0 دیدگاه شما:
ارسال یک نظر