حلقه فرضی از نظر کیهانی دوام زیادی نداشت – فقط چند ده میلیون سال. اما بر اساس تحلیلی که توسط اندی تامکینز، دانشمند سیارهشناسی از دانشگاه موناش در استرالیا انجام شد، این به اندازهای طولانی بود که تأثیر ماندگاری بر روی رکورد زمینشناسی زمین گذاشت.
تامکینز و تیمش افزایش غیرمعمولی در تعداد برخوردهای شهابسنگ معروف به سنبله برخورد اردوویسین را بازسازی کردند و مشخص کردند که حلقهای که به آرامی در مدار زمین فرو میپاشد میتواند توضیحی قابل قبول برای این ناهنجاری باشد. و همچنین واقعا سرگرم کننده است.
تامکینز گفت: ‘من دوست دارم به این فکر کنم که زمین با حلقه ای در اطراف آن چه شکلی می شد.’
این یک کار کارآگاهی قابل توجه است و ممکن است با تجزیه و تحلیل آینده، به توضیح جنبه های دیگر تاریخ زمین کمک کند.
تامکینز میگوید: در طی میلیونها سال، مواد این حلقه بهتدریج به زمین میافتد و باعث ایجاد موجی در برخورد شهابسنگها میشود که در رکوردهای زمینشناسی مشاهده شده است. ما همچنین می بینیم که لایه های سنگ های رسوبی این دوره حاوی مقادیر خارق العاده ای از بقایای شهاب سنگ است.
حلقه ها در منظومه شمسی نسبتاً رایج هستند. این چهار سیاره غول پیکر دارای حلقه هستند و شواهدی وجود دارد که مریخ نیز دارای حلقه بوده است. این سؤال را مطرح می کند: آیا زمین در گذشته وحشی خود می توانست حلقه ای داشته باشد؟
بعید است که اگر زمانی وجود داشته باشد، آثاری از آن را در فضا پیدا کنیم. اما، در یک دوره زمانی در دوره اردویسین، نزدیک به نیم میلیارد سال پیش، برخورد شهابسنگها به طور ناگهانی به مدت حدود 40 میلیون سال افزایش یافت. یک مجموعه کامل از دهانهها وجود دارد که در این مدت ظهور کردهاند و فاصله آنها با یکدیگر بسیار نزدیک است.
این فاصله نزدیک فقط در زمان نیست، بلکه در مکان نیز وجود دارد. تامکینز و تیمش 21 دهانه را که در طول سنبله برخورد پدید آمدند را تجزیه و تحلیل کردند و دریافتند که همه آنها در عرض 30 درجه از خط استوا قرار دارند. این بلافاصله آشکار نشد، زیرا در دوره اردویسین، قارههای زمین همگی بخشی از ابرقارهای به نام گندوانا را تشکیل میدادند که از آن زمان شکسته شده و از هم جدا شده است.
خوشهبندی دهانهها ممکن است عجیب به نظر برسد، اما این موضوع حتی جالبتر میشود. به نظر میرسد که بمباران تنها بر 30 درصد از خشکیها تاثیر گذاشته و همه آنها در منطقه استوایی قرار دارند. بنابراین هرچند شهابسنگها بسیار رایجتر از آنچه امروز مشاهده میکنیم بودند، این برخوردهای خاص محدود به بخش کوچکی از کره زمین میشد… تقریبا مانند این است که دستهای از سنگها از نوار باریکی از صخرهها که در میانه زمین سقوط میکنند، افتاده باشند.
و به گفته تامکینز و همکارانش، این ممکن است دقیقاً همان چیزی باشد که اتفاق افتاده است.
تجزیه و تحلیل آنها نشان می دهد که حدود 466 میلیون سال پیش، یک سیارک درست به سمت جاذبه زمین پرواز کرد. آنقدر نزدیک نبود که فوراً سقوط کرد – اما به اندازهای نزدیک بود که توسط نیروهای جزر و مدی از هم جدا شود و از مرزی به نام حد Roche عبور کند.
برای یک سیارک محدود، حد روچه ارتفاعی در حدود 15800 کیلومتر (تقریباً 9800 مایل) است. این میزان کمتر از برخی از ماهوارهها است – محدوده ارتفاعی که در آن زبالههای سیارک بیرونزده میتوانند در مداری نسبتاً پایدار به دور زمین بپیچند و در طول زمان تجزیه شوند.
این با آنچه ما در جاهای دیگر منظومه شمسی مشاهده کرده ایم مطابقت دارد. حلقههای زحل موقتی هستند و با سرعتی بسیار سریع روی سیاره میافتند. و ما دنبالهدار شومیکر-لوی 9 را در سال 1372 دیدیم که به مشتری برخورد کرد – اما نه قبل از اینکه گرانش سیاره دنبالهدار را از هم جدا کند و زمینهای از زبالهها را ایجاد کند که سالها دور سیاره چرخیده است. بنابراین بسیار محتمل به نظر می رسد که زمین از هم پاشید، سپس یک سیارک را خورد.
خوشه بندی تاثیر یکی از شواهد است. همچنین مواد شهاب سنگی زیادی در رسوبات وجود دارد که در همان زمان و در یک بازه زمانی مشابه انباشته شده اند. هر دوی این سرنخ ها می توانند به یک سیارک مرتبط باشند.
و ممکن است یک اشاره دیگر وجود داشته باشد. در اواخر دوره اردویسین تقریباً 445 میلیون سال پیش، زمین وارد عصر یخبندان ویرانگر شد. سردترین در نیم میلیارد گذشته حلقهای در اطراف زمین میتوانست با انداختن سایهای بر سطح این وضعیت را تشدید کند. در این مرحله بسیار حدس و گمان است و نیاز به بررسی بیشتر دارد.
تامکینز گفت: ‘مرحله بعدی تحقیق نیاز به مدل سازی عددی دارد. ما این را در حال حاضر در دست اجرا داریم، اما من انتظار دارم که دانشمندان دیگر در این زمینه تلاش کنند.’
این مدلسازی شکسته شدن سیارک و تشکیل حلقه از بقایای آن و به دنبال آن تکامل حلقه در طول زمان را بازسازی میکند. این ساختار و شکلی را که حلقه میتوانست باشد و اینکه آیا میتوانست سایه بزرگی ایجاد کند را آشکار میکرد. سپس این داده ها باید در اختیار دانشمندان آب و هوا قرار گیرد تا ببینند چه اثراتی می تواند داشته باشد.
اما، اگر تأثیری داشته باشد، پیامدهای آن نه تنها برای درک دنیای خودمان، بلکه برای مداخلات اقلیمی بسیار جالب است.
چیز دیگری که در این زمان در حال رخ دادن بود، رویداد بزرگ تنوع زیستی اردوویسین (تکامل سریع ارگانیسمهای مختلف) بود – تغییر سریع آب و هوا چالشهایی را برای زندگی و نیاز به تکامل ایجاد میکند. بنابراین اگر حلقه باعث تغییر اقلیم شود (و اگر این حلقه بسیار مهم است تامکینز گفت، در این مرحله)، ممکن است منجر به تکامل سریع نیز شده باشد.
‘یک مفهوم جالب این است که این یک راه برای شکل دادن به یک سیاره بیش از حد داغ خواهد بود. بنابراین، برای مثال، اگر یک سیارک بزرگ را به مدار جدایی به دور زهره هدایت کنیم، سرد شدن منجر به بارش جزئی از جو می شود. و احتمالاً خنک کننده بسیار قابل توجهی است.’
ما احتمالاً با عجله زهره را شکل زمینی نمی کنیم. اما آیا این جالب نیست که تصور کنیم که می توانیم؟