ستارگان و سیارههای آنها از ابرهای عظیمی از گاز و غبار شکل میگیرند. گرانش نقش مهمی در کشیدن مواد به سمت پیشستاره (Protostar) و تخت کردن این ابر تقریباً کرویشکل به صورت یک قرص دارد، اما دانشمندان معتقدند که میدانهای مغناطیسی نیز اهمیت زیادی دارند. اکنون پژوهشگران به لطف قطعهای از یک شهابسنگ توانستهاند تخمین بزنند که تنها ۲۰۰ هزار سال پس از آغاز شکلگیری منظومه شمسی، میدان مغناطیسی آن چقدر قدرتمند بوده است.
تیمی از مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) شهابسنگ DOM ۰۸۰۰۶ را بررسی کردند که یکی از قدیمیترین شهابسنگهای شناختهشده است. آنها بهطور خاص ساختارهای بسیار کوچکی به نام درونگیرهای غنی از کلسیم و آلومینیوم یا CAIها را مورد مطالعه قرار دادند که در نخستین مراحل تاریخ منظومه شمسی شکل گرفتهاند.
این دانهها حاوی عناصر فرومغناطیسی هستند که تحت تأثیر میدان مغناطیسی اولیه منظومه شمسی قرار گرفته بودند. نشانههای فسیلشده باقیمانده از این تأثیر، اطلاعاتی درباره نقش میدانهای مغناطیسی در تبدیل ابر اولیه به قرص پیشسیارهای فراهم میکنند؛ همان قرصی که سیارهها بعدها از آن شکل گرفتند.
بنجامین وایس، نویسنده ارشد این پژوهش و استاد علوم زمین و سیارهای MIT، به IFLScience گفت:
«به این فکر افتادیم که ببینیم آیا میتوانیم شواهدی از این فرایند را در منظومه شمسی خودمان پیدا کنیم یا نه؛ شواهدی که در نمونههای شهابسنگی بسیار ابتدایی، متعلق به نخستین مراحل شکلگیری منظومه شمسی و بهویژه قدیمیترین مواد شناختهشده، ثبت شدهاند.»
او ادامه داد:
«سؤالی که میخواستیم مطرح کنیم این بود که دقیقاً چه نیروهایی خورشید و سیارهها را شکل دادند؟ آیا فقط گرانش نقش داشت یا میدانهای مغناطیسی نیز مؤثر بودند؟»
نیرویی قابلتوجه!
اندازهگیریها نشان میدهد که در سالهای ابتدایی منظومه شمسی، یک میدان مغناطیسی قدرتمند در ابر گازی وجود داشته است؛ میدانی که از میدان مغناطیسی کنونی زمین قویتر و بسیار قدرتمندتر از میدان مغناطیسی میانسیارهای قابلاندازهگیری امروزی بوده است.
شدت میدان مغناطیسی زمین حدود ۵۰ میکروتسلا است و میدان مغناطیسی میانسیارهای در نزدیکی زمین تقریباً هزار برابر ضعیفتر است. برآوردها نشان میدهد میدان مغناطیسی اولیه منظومه شمسی بین سه تا ۱۰ برابر قویتر از میدان مغناطیسی کنونی زمین بوده است.
این میدان مغناطیسی نقش بسیار مهمی در کند کردن حرکت مواد اولیه منظومه شمسی داشته است. اگر تنها گرانش وجود داشت، این ذرات به سادگی به گردش خود به دور خورشید نوپا ادامه میدادند. اما عاملی آنها را کند کرده بود و در نتیجه، مواد به سمت داخل سقوط کردند و به جرم خورشید افزودند تا در نهایت یک ستاره کامل شکل بگیرد.
پروفسور وایس به IFLScience گفت:
«مدتهاست این نظریه مطرح شده که میدانهای مغناطیسی میتوانند به وقوع این فرایند کمک کنند تا در نهایت بتوان یک ستاره مرکزی را شکل داد.»
«این فقط یک شهابسنگ از یک نوع سیارک است. انواع بسیار متنوعی از آنها در فضا وجود دارند.»
پروفسور بنجامین وایس
وایس و تیمش قصد دارند تحقیقات بسیار بیشتری انجام دهند. پژوهشگران دیگری نیز در تلاش هستند میدانهای مغناطیسی را در سامانههای ستارهای جوان دیگر بررسی کنند، هرچند انجام این کار بسیار دشوارتر از چیزی است که به نظر میرسد.
وایس همچنین در مأموریت هیجانانگیز سایکی (Psyche) مشارکت دارد؛ مأموریتی که قرار است به سیارک فلزی و غنی از فلز سایکی برسد. بسته به سناریوی شکلگیری این سیارک، ممکن است سایکی نیز نوعی سابقه یا ردپای مغناطیسی از گذشته خود را در دلش حفظ کرده باشد.
اما گام مهم بعدی، جستوجوی تعداد بسیار بیشتری از این سیگنالهای مغناطیسی فسیلشده در شهابسنگهای بسیار بیشتر است.
پروفسور وایس گفت:
«ما تازه سطح این موضوع را خراش دادهایم. این فقط یک شهابسنگ از یک نوع سیارک است. تنوع بسیار زیادی از CAIها وجود دارد.»
او افزود:
«ما اساساً میخواهیم تمام این سابقه را بررسی کنیم. شاید بتوانیم کمی بیشتر به گذشته بازگردیم.»
این تیم میتواند میدان مغناطیسی را در دورههای زمانی مختلف ردیابی کند و حتی مسئله را برعکس بررسی کند؛ یعنی از میدانهای مغناطیسی برای مطالعه چگونگی شکلگیری خود این CAIها استفاده کند.
