חוקרים סיפקו ראיות המצביעות על כך שמיקום מחדש של כוכבי הלכת הענקיים של מערכת השמש בין 60-100 מיליון שנים לאחר היווצרותה מילאה תפקיד מכריע ביצירת הירח. קרדיט: NASA/JPL
חוקרים מאוניברסיטת לסטר קשרו את השינוי של כוכבי הלכת הענקיים של מערכת השמש 60-100 מיליון שנים לאחר היווצרותו ליצירת הירח.
הם שילבו סימולציות, ניתוח מטאוריטים ותצפיות כדי להתחקות אחר תנועות אלו, מה שמצביע על כך ששינוי זה השפיע על התפתחות מערכת השמש ויכולת המגורים שלה.
חשיפת העבר של מערכת השמש
על פי עדויות משברי אסטרואיד הרוס, השינוי במיקומם של כוכבי הלכת הענקיים במערכת השמש שלנו לפני מיליארדי שנים אירע בין 60-100 מיליון שנים לאחר היווצרות מערכת השמש ויכול היה להיות המפתח להיווצרותה של מערכת השמש שלנו. ירח.
מדעני חלל בראשות אוניברסיטת לסטר שילבו עדויות מסימולציות, תצפיות וניתוח של מטאוריטים כדי ליצור מחדש את חוסר היציבות המסלולית שנגרמה כאשר כוכבי הלכת הענקיים של מערכת השמש שלנו נעו למיקומם הנוכחי, הידוע במשך 20 שנה כמודל ניס.
הממצאים פורסמו לאחרונה בכתב העת מַדָע והוצג בעצרת הכללית של האיחוד הגיאולוגי האירופי בוינה.
שינויים במסלולים והתנגשויות קוסמיות
בתחילת מערכת השמש, כוכבי הלכת הענקיים – צדק, שַׁבְתַאִי, אוּרָנוּסו נפטון – היו להם מסלולים מעגליים וקומפקטיים יותר מאשר היום. מחקרים קודמים קבעו כי אי יציבות מסלולית במערכת השמש שינתה את תצורת המסלול וגרמה לפיזור פלנטזימלים קטנים יותר. רבים מהם התנגשו בכוכבי הלכת הפנימיים הארציים, במה שמדענים כינו את ההפצצה הכבדה המאוחרת.
המחברת הראשית ד"ר כריסה אבדלידו מבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה של אוניברסיטת לסטר אמרה: "השאלה היא מתי זה קרה? המסלולים של כוכבי הלכת הללו ערערו עקב כמה תהליכים דינמיים ואז תפסו את עמדותיהם הסופיות שאנו רואים היום. לכל עיתוי יש משמעות אחרת, וזה היה עניין גדול של ויכוח בקהילה.
"מה שניסינו לעשות עם העבודה הזו הוא לא רק לעשות מחקר דינמי טהור, אלא לשלב סוגים שונים של מחקרים, מקשרים בין תצפיות, סימולציות דינמיות ומחקרים של מטאוריטים."
עדויות ותיאוריות מטאוריות
הם התמקדו בסוג של מטאוריט המכונה כונדריטים אנסטיטיים, בעלי הרכב דומה מאוד לכדור הארץ ויחס איזוטופי דומים מאוד, מה שאומר שהם נוצרו בשכונה שלנו. על ידי ביצוע תצפיות ספקטרוסקופיות באמצעות טלסקופים קרקעיים, הם קישרו את המטאוריטים הללו למקורם: משפחה של שברים בחגורת האסטרואידים הידועה בשם Athor. זה מצביע על כך שאתור היה במקור הרבה יותר גדול ונוצר קרוב יותר לשמש ושהוא סבל מהתנגשות שהקטינה את גודלו מתוך חגורת האסטרואידים.
כדי להסביר כיצד אתור הגיע לחגורת האסטרואידים, המדענים בדקו תרחישים שונים באמצעות סימולציות דינמיות, והגיעו למסקנה שההסבר הסביר ביותר היה חוסר היציבות הכבידתית שהעבירה את כוכבי הלכת הענקיים למסלוליהם הנוכחיים. ניתוח המטאוריטים הראה שזה התרחש לא לפני 60 מיליון שנה לאחר שמערכת השמש החלה להיווצר. עדויות קודמות מאסטרואידים במסלולו של צדק הכניסו גם מגבלות לגבי האיחור של אירוע זה, כאשר המדענים הגיעו למסקנה שחוסר היציבות הכבידתית חייבת להתרחש בין 60 ל-100 מיליון שנים לאחר לידת מערכת השמש, לפני 4.56 מיליארד שנים.
השלכות על הירח ויכולת המגורים הפלנטרית
עדויות קודמות הראו שירח כדור הארץ נוצר בתקופה זו, כאשר אחת ההשערות היא שכוכב הלכת המכונה Theia התנגש בכדור הארץ ופסולת מההתנגשות הזו יצרה את הירח.
העיתוי של חוסר היציבות במסלול הוא חשוב מכיוון שהוא קובע מתי חלק מהמאפיינים המוכרים של מערכת השמש שלנו יתפתחו – ואולי אפילו השפיעו על יכולת המגורים של כוכב הלכת שלנו.
ד"ר אבדלידו מוסיף: "זה כאילו יש לך פאזל, אתה מבין שמשהו היה צריך לקרות ואתה מנסה לעשות את האירועים בסדר הנכון כדי ליצור את התמונה שאתה רואה היום. החידוש של המחקר הוא שאנחנו לא רק עושים סימולציות דינמיות טהורות, או רק ניסויים, או רק תצפיות טלסקופיות.
"פעם היו חמישה כוכבי לכת פנימיים במערכת השמש שלנו ולא ארבעה, כך שיכולות להיות לכך השלכות על דברים אחרים, כמו האופן שבו אנו יוצרים כוכבי לכת ראויים למגורים. שאלות כמו, מתי בדיוק הגיעו חפצים מספקים חומרים אורגניים נדיפים לכוכב הלכת שלנו לכדור הארץ ו מַאְדִים?"
מרקו דלבו, מחבר שותף למחקר ומנהל המחקר במצפה הכוכבים בניס בצרפת, אמר: "התזמון חשוב מאוד מכיוון שמערכת השמש שלנו בהתחלה הייתה מאוכלסת בהרבה כוכבי לכת. וחוסר היציבות מנקה אותם, כך שאם זה קורה 10 מיליון שנים לאחר תחילת מערכת השמש אתה מנקה את הפלנטסימלים באופן מיידי, ואילו אם אתה עושה זאת לאחר 60 מיליון שנה יש לך יותר זמן להביא חומרים לכדור הארץ ולמאדים."
