გსურთ, რაღაც სასაცილო გაიგოთ? რეალურად არ ვიცით, როგორ წარმოიქმნა ჩვენი პლანეტა. გვაქვს ფართო, ზოგადი მოსაზრება, მაგრამ მცირე დეტალების გარკვევა გაცილებით რთულია.
გვაქვს მოდელი, რომელიც ამჟამად მიჩნეულია ამ მოვლენის ყველაზე მეტად სავარაუდო ახსნად; ამ მოდელის მიხედვით, დედამიწა წარმოიქმნა ასტეროიდების თანდათანობით შეერთების, ანუ აკრეციის შედეგად. თუმცა, ამ სცენარშიც კი არის ზოგიერთი ისეთი ფაქტი ფორმაციის შესახებ, რომელთა ახსნაც ჭირს.
ახალმა კვლევამ, რომელშიც ექსპერიმენტები მოდელირებასთან არის კომბინირებული, წარმოაჩინა წარმოქმნის ახალი გზა, რომელიც გაცილებით კარგად ერგება დედამიწის მახასიათებლებს.
„ასტროფიზიკისა და კოსმოქიმიის გაბატონებული თეორიის მიხედვით, დედამიწა ქონდრიტი ასტეროიდებისგან წარმოიქმნა. ეს გახლავთ შედარებით პატარა, ქვისა და ლითონის მარტივი ნაჭრები, რომლებიც მზის სისტემის ადრეულ ეტაპზე ჩამოყალიბდა“, — ამბობს ციურიხის ფედერალური ტექნოლოგიების ინსტიტუტის პლანეტოლოგი პაოლო სოსი.
მისი განცხადებით, ამ თეორიის პრობლემა იმაში მდგომარეობს, რომ ან ქონდრიტთა არანაირ ნაზავს არ შეუძლია ახსნას დედამიწის ზუსტი შემადგენლობა, რომელიც მოსალოდნელზე გაცილებით მწირია მსუბუქი, აქროლადი ელემენტებით, როგორებიც არის წყალბადი და ჰელიუმი.
პლანეტის ფორმაციის პროცესის შესახებ მრავალი კითხვა არსებობს, მაგრამ მეცნიერებმა მაინც შეძლეს ზოგადი სურათის დახატვა. როდესაც მტვრისა და გაზის მოლეკულურ ღრუბელში, მატერიის მკვრივ გროვაში ვარსკვლავი იბადება, მის გარშემო მატერია დისკოს ფორმას იღებს, მზარდი ვარსკვლავის გარშემო ტრიალებს და თანდათან მასში ჩაედინება.
მტვრისა და გაზის ეს დისკო არა მხოლოდ ახლად დაბადებულ ვარსკვლავს ზრდის, არამედ მისი გარკვეული ნაწილი ჯგუფდება პატარა, ცივ გროვებად. პატარა ნაწილაკები ერთმანეთს ეჯახება და ეწებება, პირველად ელექტროსტატიკურად, შემდეგ კი გრავიტაციულად და წარმოქმნის სულ უფრო და უფრო დიდ ობიექტებს, რომლებიც თანდათან პლანეტად ყალიბდება. ამას აკრეციის მოდელს უწოდებენ და მას ძლიერ უჭერს მხარს დაკვირვებებით მიღებული მტკიცებულებები.
თუმცა, თუ ასე შეწებებული ქვები ქონდრიტებია, დიდ კითხვებს აჩენს ნაკლულ მსუბუქ, აქროლად ელემენტთა შესახებ.
მეცნიერებს მრავალი სხვადასხვა ახსნა გაუჩნდათ, მათ შორის სიცხის წარმოქმნა შეჯახებების დროს, რასაც მსუბუქ ელემენტთა გარკვეული ნაწილი უნდა აეორთქლებინა.
თუმცა, ბოლომდე გამართული არც ეს ახსნაა. სოსის მიერ ჩატარებული ახალი ექსპერიმენტული სამუშაოს მიხედვით, სიცხემ ასევე უნდა ააორთქლოს ელემენტთა მსუბუქი იზოტოპები, რომლებსაც უფრო ცოტა ნეიტრონები აქვთ. მიუხედავად ამისა, მსუბუქი იზოტოპები დედამიწაზე მაინც არის წარმოდგენილი დაახლოებით იმავე პროპორციებით, რაც ქონდრიტებშია.
ამიტომ, სოსიმ და მისმა კოლეგებმა სხვა შესაძლებლობაზე დაიწყეს მუშაობა: ქვები, რომლებიც დედამიწის წარმოსაქმნელად შეჯგუფდნენ, დედამიწის ზოგადი ორბიტული სამეზობლოს ქონდრიტი ასტეროიდები კი არ იყო, არამედ პლანეტოშენადედები. ეს გახლავთ უფრო დიდი სხეულები, პლანეტის „თესლები“, რომლებმაც იმ ზომამდე შეძლეს გაზრდა, რომ გაუჩნდათ განსხვავებული, დიფერენცირებული ბირთვი.
„დინამიკური მოდელები, რომლებითაც პლანეტების ფორმაციის სიმულაცია მოვახდინეთ, აჩვენებს, რომ მზის სისტემაში პლანეტები თანდათანობით ჩამოყალიბდა. დროთა განმავლობაში, ციცქნა მარცვლები გრავიტაციული მიზიდვის წყალობით სულ უფრო და უფრო მეტი მატერიის აკუმულირების შედეგად, კილომეტრების ზომის პლანეტოშენადედებად გადაიქცა“, — ამბობს სოსი.
ამას გარდა, როგორც იგი აღნიშნავს, პლანეტოშენადედები, რომლებიც ახალგაზრდა მზის გარშემო სხვადასხვა ზონებში ან სხვადასხვა დროს წარმოიქმნა, შეიძლება ერთმანეთისგან ძლიერ განსხვავდებოდეს შემადგენლობით.
მათ ჩაატარეს N-სხეულის სიმულაციები, შეცვალეს ისეთი ცვლადები, როგორიცაა პლანეტოშენადედთა რაოდენობა, ასევე Grand Tack სცენარი, რომლის მიხედვითაც, ახალგაზრდა იუპიტერი ჯერ მზესთან ახლოს მიდის, შემდეგ კი კვლავ უკან და უბრუნდება ამჟამინდელ ადგილმდებარეობას.
ამ სცენარში, ადრეულ მზის სისტემაში იუპიტერის მოძრაობას უკიდურესად შემაშფოთებელი ეფექტი აქვს გარშემო მოძრავ პატარა კლდოვან ნაჭრებზე, რომლებსაც შიდა დისკოსკენ მიმოფანტავს.
სიმულაციების მიზანი იყო შეექმნა მზის სისტემის შიდა ნაწილი ისეთი, როგორსაც დღეს ვხედავთ: მერკური, ვენერა, დედამიწა და მარსი. მკვლევართა ჯგუფმა დაადგინა, რომ სხვადასხვა ქიმიური შემადგენლობის პლანეტოშენადედთა მრავალფეროვან ნარევს უნდა წარმოექმნა ისეთი დედამიწა, როგორიც დღეს გვაქვს. უფრო მეტიც, ამ სიმულაციათა ყველაზე აშკარა შედეგი სწორედ დედამიწა იყო.
ამ კვლევას შეიძლება მნიშვნელოვანი გავლენა ჰქონდეს არა მხოლოდ მზის სისტემისთვის და მის კლდოვან პლანეტათა სხვადასხვა შემადგენლობის გაგებისთვის, არამედ გალაქტიკის სხვა კლდოვანი პლანეტებისთვისაც.
„მიუხედავად იმისა, რომ ამას ვეჭვობდით, ასეთი შედეგები მაინც ძლიერ მნიშვნელოვანია. ახლა უკვე გვაქვს მექანიზმი, რომელიც უკეთესად ხსნის არა მხოლოდ დედამიწის წარმოქმნის ამბავს, არამედ გვაქვს მინიშნება სხვა კლდოვან პლანეტათა წარმოქმნის ასახსნელადაც“, — აღნიშნავს კვლევის ავტორი, ციურიხის ფედერალური ტექნოლოგიების ინსტიტუტის პლანეტოლოგი პაოლო სოსი.
მისი განცხადებით, მათი კვლევა აჩვენებს, თუ რამდენად მნიშვნელოვანია დინამიკისა და ქიმიის გათვალისწინება პლანეტის წარმოქმნის პროცესის შესწავლის მცდელობისას.
კვლევა Nature Astronomy-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია ethz.ch-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
