مشتری
قلب كوچك مشتري
مدل‌سازي‌هاي رايانه‌اي اخير نشان داده كه چرا مشتري ـ كه بزرگ‌ترين سياره منظومه شمسي است
شبيه‌سازي‌هاي جديد نشان مي‌دهند چرا مشتري كه به عنوان بزرگ‌ترين سياره منظومه شمسي شناخته شده است، قلب نسبتا كوچكي دارد. همچنين، اين شبيه‌سازي‌ها تصويري وحشتناك از دوران آغازين زندگي منظومه شمسي را به نمايش مي‌گذارد. در آن زمان، اَبَرزمين‌هاي1 سنگي و پُرجرم، به غول‌هاي گازي برخورد مي‌كردند.
گمان مي‌رود كه زحل و مشتري، حيات خود را با جرم حداقل چند برابر زمين به صورت جهان‌هاي سنگي شروع كرده‌اند. سپس گرانش آنها باعث جذب گاز از سحابي اوليه و تشكيل جوي چگال براي آنها شد.
اگر اين فرضيه را بپذيريم، همه غول‌هاي گازي بايد هسته‌هايي تقريبا هم اندازه داشته باشند. اما اندازه گيري‌هاي انجام شده نشان مي‌دهند كه هسته مشتري تنها 2 تا 10 برابر زمين وزن دارد، درحالي‌كه وزن هسته زحل 15 تا30 برابر زمين است.
شبيه‌سازي‌هاي جديدي كه توسط "شولين لي" از دانشگاه پكن در چين و همكارانش صورت گرفت، شايد بتواند علت را شرح دهد. آنها به بررسي نتيجه برخورد يك ابرزمين با جرمي معادل 10 برابر جرم سياره ما با غولي گازي پرداختند. زماني‌كه جرم سنگي به جو غول گازي برخورد كرد، مانند يك "پن كيك"2، پهن شد و سپس با سرعت به سمت هسته غول حركت كرد. انرژي ناشي از اين برخورد توانست مقدار زيادي از هسته غول گازي را تبخير كند. سپس اين عناصر سنگين تبخير شده، با هيدروژن و هليوم جو غول گازي مخلوط شدند و به اين ترتيب بخش كوچكي از هسته باقي ماند. اين شبيه‌سازي نه تنها علت كوچك بودن هسته مشتري را شرح مي‌داد، بلكه توانست نشان دهد كه چرا جو مشتري سرشار از عناصر سنگين است.
سياره زحل، همچون مشتري، در جو خود مقدار زيادي عناصر سنگين دارد. بررسي‌هاي اين گروه پژوهشي نشان مي‌دهد كه وجود عناصر سنگين در جو زحل، شايد به سبب برخوردهايي توسط اجرام سنگي كوچك‌تر از زمين باشد كه پيش از آن‌كه بتوانند به هسته زحل برسند، سرعتشان كم شده و تجزيه و منحل شده‌اند. شبيه‌سازي‌هاي گروه يادشده، نشان مي‌دهد كه اين جرمِ منحل شده، يا هسته را سالم و دست نخورده باقي گذاشت يا به صورت باراني از ذرات كوچك بر روي آن فرود آمد و به جرم هسته اضافه كرد.
"ويليام هوبارد" از دانشگاه آريزونا مي‌گويد: "اين فرضيه مي‌تواند توضيح جالبي درخصوص علت گوناگوني جرم هسته سيارات غول‌پيكر ارائه دهد."
پژوهش‌هاي انجام شده نشان مي‌دهند كه دوران آغازين زندگي منظومه شمسي بسيار پرتلاطم و آشفته بوده است؛ چراكه پنج تا از هشت سياره آن، در معرض برخوردهاي شديدي قرار مي‌گرفتند كه توسط اجرامي با اندازه سياره و يا كوچك‌تر صورت مي‌گرفت. شايد بتوان به وجود آمدن قمر زمين و تغيير شكل نيم‌كره شمالي مريخ را معلول اين برخوردها دانست. همان‌طور كه مي‌دانيد، استواي سياره اورانوس، با مدار آن به دور خورشيد زاويه 82 درجه مي‌سازد؛ يعني محور اين سياره تقريبا در صفحه مدار آن قرار دارد. شايد بتوان گفت اين برخوردها در اين امر تاثير داشته است، همچنين احتمالا اين تصادفات منجر به كند شدن حركت وضعي سياره زهره و به وجود آمدن يك قمر براي نپتون شد.
پژوهش‌هاي انجام شده، همچنين اين ايده را تقويت مي‌كند كه اين برخوردها نقش بزرگي را در تعيين خصوصيات سياره ايفا مي‌كنند.
برخوردهاي عظيم نه تنها توانستند علت برخي از تفاوت‌هاي ديده شده در سيارات منظومه شمسي را شرح دهند، بلكه به توصيف سيستم‌هاي سياره‌اي اطراف ديگر ستاره‌ها نيز پرداختند. لين مي‌گويد: "اين‌گونه برخوردها بسيار رايج‌اند."
برخوردهاي خارجي
نتايج به‌دست آمده از پژوهش‌هاي صورت گرفته، نشان مي‌دهد كه برخوردهاي عظيم تنها مختص به سيارات منظومه شمسي ما نيستند؛ بلكه برخي از سيارات خارج از منظومه شمسي نيز متحمل اين برخوردها بوده اند. اندازه و جرم برخي از سيارات خارجي نشان مي‌دهد كه آنها داراي جوي رقيق اما هسته‌اي بي‌نهايت پرجرم هستند. به عنوان، مثال قلب Corot 13-b جرمي حداقل 140 برابر جرم زمين دارد.
در سال 2006 ، "ماساهيرو ايكوما" از موسسه فناوري توكيو در ژاپن و همكارانش فرضيه‌اي را پيشنهاد دادند مبني بر اين كه برخورد بين غول‌هاي گازي، سبب به هم پيوستن هسته‌هاي آنها شد. ممكن است اين فرايند در مورد Corot 13-b روي داده باشد.
شايد اين برخوردهاي عظيم بر روي ديگر خصوصيات سيارات خارجي تاثير گذاشته باشد، كه از جمله اين خصوصيات مي‌توان به مدار آنها اشاره كرد. تصور شده است كه سيارات در ابتداي زندگي‌شان، مسيرهاي دايره‌اي را مي‌پيمايند. اما برخي از آنها مدارهاي بسيار كشيده‌اي دارند. "داگلاس لين" از دانشگاه كاليفرنيا مي‌گويد: "ما در حال بررسي علت اين پديده هستيم."
پي‌نوشت:
1- Super-earths
2- كيكي گرد و كم ضخامت كه در ماهي‌تابه پخته مي‌شود.
منبع : دانشمند
