شکل منظومه شمسی زمانی کمی بیشتر در سمت خمیری بود.
قبل از اینکه خود را در یک دیسک مسطح قرار دهد، توزیع گرد و غبار و سنگ بیشتر با دونات مشترک بود تا پنکیک. این نتیجهای است که دانشمندان پس از مطالعه شهابسنگهای آهنی بیرونی منظومه شمسی به آن دست یافتند و دریافتند که تنها زمانی میتوان آنها را توضیح داد که شکل منظومه شمسی زمانی حلقوی باشد.
این اطلاعاتی است که می تواند به ما کمک کند تا دیگر منظومه های سیاره ای در حال ظهور را تفسیر کنیم و ترتیب جمع آوری آنها را تعیین کنیم.
تشکیل یک منظومه سیاره ای در اطراف یک ستاره در یک ابر مولکولی از گاز و غبار شروع می شود که در فضا حرکت می کند. اگر قسمتی از ابر به اندازه کافی متراکم شود، تحت گرانش خود فرو می ریزد، در حالی که می چرخد، تبدیل به بذر یک بچه ستاره در حال رشد می شود. همانطور که می چرخد، مواد موجود در ابر اطراف به یک دیسک دایره ای می کشد که به پیش ستاره تغذیه می کند.
در درون آن دیسک تودههای کوچکتری شکل میگیرند و به دانههای پیش سیارهای تبدیل میشوند که یا به رشد سیارههای کامل ادامه میدهند، یا – چیزی که به نظر بسیار رایجتر به نظر میرسد – رشدشان متوقف میشود و به عنوان یک جرم کوچکتر مانند یک سیارک باقی میمانند.
ما بارها و بارها این دیسکها را در اطراف ستارههای دیگر دیدهایم، با شکافهایی که توسط سیارات حک شدهاند که در حین حرکت، گرد و غبار را به هم میریزند.
اما شهابسنگهای آهنی که اینجا در منظومه شمسی ما یافت میشوند، بخش دیگری از داستان را بازگو میکنند.
به گفته تیمی به سرپرستی دانشمند سیارهشناسی بیدونگ ژانگ از دانشگاه کالیفرنیا لس آنجلس، ترکیب سیارکها در منظومه شمسی بیرونی به جای یک سری حلقههای متحدالمرکز در یک صفحه مسطح، مستلزم آن است که ابر مواد به شکل دونات باشد. این نشان می دهد که اولین مراحل ادغام سیستم حلقوی است.
شهابسنگهای آهنی مورد بحث – تکههای سنگی که راه طولانی خود را از بیرون منظومه شمسی به زمین رساندهاند – از نظر فلزات نسوز غنیتر از فلزات موجود در منظومه شمسی داخلی هستند. اینها فلزاتی مانند پلاتین و ایریدیوم هستند که تشکیل آنها فقط در یک محیط بسیار گرم مانند محیطی نزدیک به یک ستاره در حال شکل گیری می تواند انجام شود.
این کمی خجالتآور است، زیرا آن شهابسنگها نه از درون منظومه شمسی، بلکه از بیرون آمدهاند، به این معنی که باید نزدیک به خورشید شکل گرفته باشند و با انبساط قرص پیش سیارهای به سمت بیرون حرکت کرده باشند. با این حال، طبق مدلسازی انجامشده توسط ژانگ و همکارانش، این اجرام آهنی نمیتوانستند از شکافهای یک دیسک پیش سیارهای عبور کنند.
بر اساس محاسبات آنها، اگر ساختار پیش سیاره ای به شکل حلقوی بود، مهاجرت می توانست به آسانی رخ دهد. این امر می توانست اجرام غنی از فلز را به سمت حاشیه های بیرونی منظومه شمسی در حال شکل گیری سوق دهد.
سپس، همانطور که دیسک سرد شد و سیارات شروع به شکلگیری کردند، ناتوانی سنگها در حرکت در میان شکافهای موجود در دیسک به عنوان حصاری بسیار مؤثر عمل میکرد و آنها را از مهاجرت به سمت خورشید تحت کشش گرانش باز میداشت.
ژانگ می گوید: زمانی که مشتری شکل گرفت، به احتمال زیاد شکاف فیزیکی را باز کرد که فلزات ایریدیم و پلاتین را در دیسک بیرونی به دام انداخت و از سقوط آنها به خورشید جلوگیری کرد.
این فلزات بعداً در سیارکهایی که در قرص بیرونی تشکیل شدهاند ترکیب شدند. این توضیح میدهد که چرا شهابسنگهای تشکیلشده در دیسک بیرونی – کندریتهای کربنی و شهابسنگهای آهنی نوع کربنی – دارای محتوای ایریدیم و پلاتین بسیار بالاتری نسبت به همتایان خود در دیسک داخلی هستند.
این شگفت انگیز است که شما می توانید از یک توده سنگ متالیک حفره دار یاد بگیرید.
این تحقیق در Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.
