چرا سیارات کوچکتر در ساختن قمرهای بزرگ بهتر هستند؟

دانشمندان با انجام شبیه‌سازی‌های جدید، فرآیند تشکیل قمرها را که شامل قمر زمین نیز می‌شود، مورد بررسی قرار داده‌اند. این شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که قمرهای فراخورشیدی، احتمالاً در اطراف سیارات فراخورشیدی سنگی وجود دارند.

مطالعات گذشته حاکی از آن است که قمر زمین از برخورد سیاره کوچکی به اندازه مریخ، به نام تیا، با زمین شکل گرفته است. این برخورد موجب جدا شدن بخشی از سطح زمین شد و در نتیجه مواد مذاب زیادی به فضا پرتاب شدند. این مواد پس از مدتی به شکل قمر زمین در آمدند.

در حالی که جزئیات این فرضیه به طور گسترده پذیرفته شده است، اما هنوز برخی نقاط مبهم وجود دارد. برای مثال، سرعت و زاویه برخورد تیا با زمین می‌تواند شکل‌گیری قمر را به طرز قابل‌توجهی تغییر دهد. یک برخورد شدید، بخاری متراکم‌تر ایجاد می‌کند، در حالی که برخوردی با انرژی کمتر، دیسکی از سنگ‌های سیلیکاتی به وجود می‌آورد. مطالعات اخیر نشان داده که این عوامل می‌توانند تأثیر قابل توجهی بر احتمال شکل‌گیری قمرها در اطراف سیارات مختلف داشته باشند.

پدیده‌ای به نام «بی‌ثباتی جریانی» نقش مهمی در این شبیه‌سازی‌ها دارد. این بی‌ثباتی توضیح می‌دهد که چگونه ذرات ریز در دیسک‌های بخاری پیرامون سیارات می‌توانند به هم متراکم شوند و به شکل قمرهایی با اندازه‌های مختلف در بیایند.

یافته‌های جدید و محدودیت‌های شبیه‌سازی

شبیه‌سازی‌های تیم تحقیقاتی دانشگاه روچستر نشان می‌دهد که قمرهای حاصل از بی‌ثباتی جریانی ممکن است به دلیل وجود بخار در دیسک اطراف سیاره به اندازه کافی پایدار نباشند و احتمال برخورد آنها با سیاره مادر بالا باشد.

این نتایج نشان می‌دهد که دیسک‌های غنی از بخار نمی‌توانند قمرهایی به بزرگی ماه زمین ایجاد کنند. در عوض، مدل‌هایی که مواد سنگی بیشتری دارند و بخار کمتری در آنها است، احتمالاً شرایط مناسب‌تری برای شکل‌گیری قمرهای بزرگ‌تر دارند.

پیش‌بینی مکان احتمالی قمرهای فراخورشیدی

سیاراتی که اندازه‌ای نزدیک به زمین دارند، احتمال بیشتری برای ایجاد قمر دارند. با این حال، یافتن این سیارات به دلیل اندازه کوچک‌تر و دوری از زمین، دشوار است.

اگرچه هنوز قمر فراخورشیدی تاییدشده‌ای وجود ندارد، اما چند نامزد احتمالی شناسایی شده‌اند. این قمرها، بیشتر به سیارات دوگانه شباهت دارند، مانند یک غول گازی که با یک “ماهواره” بزرگ به اندازه نپتون همزیستی می‌کند.

نتیجه‌گیری

تحقیقات در زمینه قمرهای فراخورشیدی همچنان ادامه دارد و هر روز ما را به درک بهتری از جهان هستی و ماهیت این اجرام نزدیک‌تر می‌کند. با بهبود فناوری‌های رصد، امید است که در آینده بتوانیم به شواهدی قطعی از وجود این قمرها دست یابیم و پاسخ سوالات بزرگتری را در مورد شکل‌گیری سیارات و قمرهای آنها بیابیم.

سوالات متداول