ბოლო წლების განმავლობაში, ასტრონომები ცდილობდნენ დახვეწონ ჩვენი გაგება იმის შესახებ, თუ როგორ ჩამოყალიბდა მზის სისტემა. ერთი მხრივ, თქვენ გაქვთ ტრადიციული ნისლეული ჰიპოთეზა რომელიც ამტკიცებს, რომ მზე, პლანეტები და მზის სისტემის ყველა სხვა ობიექტი ჩამოყალიბდა ნისლეული მასალისგან მილიარდობით წლის წინ. თუმცა, ასტრონომები ტრადიციულად ვარაუდობდნენ, რომ პლანეტები მათ ამჟამინდელ ორბიტებზე ჩამოყალიბდნენ, რაც მას შემდეგ კითხვის ნიშნის ქვეშ დგას.
ეს დადგა ეჭვქვეშ ისეთი თეორიებით, როგორიცაა გრანდ ტაკი მოდელი. ეს თეორია ამტკიცებს, რომ იუპიტერი წარმოქმნის შემდეგ გადავიდა თავდაპირველი ორბიტიდან, რამაც დიდი გავლენა მოახდინა მზის შიდა სისტემაზე. და კიდევ უფრო ბოლო კვლევა მეცნიერთა საერთაშორისო ჯგუფმა კიდევ ერთი ნაბიჯი გადადგა და შესთავაზა, რომ მარსი რეალურად ჩამოყალიბდა იქ, რაც დღეს არის. ასტეროიდის სარტყელი და დროთა განმავლობაში მიგრირებდა მზესთან უფრო ახლოს.
კვლევა სახელწოდებით ' მარსის მაგარი და შორეული ფორმირება “, ცოტა ხნის წინ გამოჩნდა ჟურნალშიდედამიწისა და პლანეტარული მეცნიერების წერილები.კვლევას ხელმძღვანელობდა რამონ ბრასერი დედამიწის სიცოცხლის მეცნიერების ინსტიტუტიდან ტოკიოს ტექნოლოგიური ინსტიტუტი და მოიცავდა კოლორადოს უნივერსიტეტის წევრებს უნგრეთის მეცნიერებათა აკადემია და დანდის უნივერსიტეტი დიდ ბრიტანეთში.
კომპოზიტური სურათი, რომელიც გვიჩვენებს ზომის განსხვავებას დედამიწასა და მარსს შორის. კრედიტი: NASA/Mars Exploration
მათი შესწავლის მიზნით, გუნდმა განიხილა მზის სისტემის ფორმირების ტრადიციული მოდელების ერთ-ერთი ყველაზე ნათელი საკითხი. ეს არის ვარაუდი, რომ მარსი, დედამიწა და ვენერა ერთმანეთთან მჭიდროდ ჩამოყალიბდნენ და მარსი მიგრირდა გარედან თავის ამჟამინდელ ორბიტაზე. გარდა ამისა, თეორია ამტკიცებს, რომ მარსი - დაახლოებით 53% დედამიწაზე დიდი და მხოლოდ 15% მასიური - არსებითად არის პლანეტარული ემბრიონი, რომელიც არასოდეს გახდა სრული, კლდოვანი პლანეტა.
თუმცა, ეს ეწინააღმდეგება მარსის მეტეორიტებზე ჩატარებულ ელემენტარულ და იზოტოპურ კვლევებს, რომლებმაც აღნიშნეს ძირითადი განსხვავებები მარსსა და დედამიწას შორის შემადგენლობაში. როგორც ბრასერმა და მისმა გუნდმა თავიანთ კვლევაში მიუთითეს:
„ეს ვარაუდობს, რომ მარსი ჩამოყალიბდა ხმელეთის კვების ზონის გარეთ პირველადი აკრეციის დროს. ამიტომ სავარაუდოა, რომ მარსი ყოველთვის მზიდან გაცილებით შორს რჩებოდა, ვიდრე დედამიწა; მისი ზრდა ადრეულ პერიოდში შეფერხდა და მისი მასა შედარებით დაბალი დარჩა“.
ამ ჰიპოთეზის შესამოწმებლად გუნდმა ჩაატარა დინამიური სიმულაციები, რომლებიც შეესაბამება Grand Tack-ის მოდელს. ამ სიმულაციებში იუპიტერმა მზისკენ გადაინაცვლა მასის დიდი კონცენტრაცია და მიგრირდა მზის სისტემის შიგნით, რამაც დიდი გავლენა მოახდინა ფორმირებასა და ორბიტალურ მახასიათებლებზე. ხმელეთის პლანეტები (მერკური, ვენერა, დედამიწა და მარსი).
თეორია ასევე ამტკიცებს, რომ ამ მიგრაციამ მასალა გაიყვანა მარსიდან, რაც ითვალისწინებს შემადგენლობის განსხვავებებს და პლანეტის უფრო მცირე ზომასა და მასას ვენერასა და დედამიწასთან შედარებით. მათ აღმოაჩინეს, რომ მათი სიმულაციების მცირე პროცენტში მარსი მზიდან უფრო შორს ჩამოყალიბდა და რომ იუპიტერის გრავიტაციულმა ძალამ მარსი უბიძგა მის ამჟამინდელ ორბიტაზე.
Grand Tack მოდელი (ზედა) შედარებით ტრადიციულ თეორიებთან იმის შესახებ, თუ როგორ ჩამოყალიბდა შიდა მზის სისტემა. კრედიტი: შონ რეიმონდი/planetplanet.net
აქედან, ჯგუფმა დაასკვნა, რომ ან მეცნიერებს არ აქვთ მარსის წარმოქმნის ასახსნელად აუცილებელი მექანიზმები, ან ყველა შესაძლებლობიდან, ეს სტატისტიკურად იშვიათი სცენარი მართლაც სწორია. როგორც სტეფან მოჯისმა - კოლორადოს უნივერსიტეტის გეოლოგიური მეცნიერებების პროფესორი და კვლევის თანაავტორი - მიუთითებს ბოლო ინტერვიუ თანასტრობიოლოგიის ჟურნალი,ის ფაქტი, რომ სცენარი იშვიათია, არ ხდის მას ნაკლებად დამაჯერებელს:
„საკმარისი დროის გათვალისწინებით, ჩვენ შეგვიძლია ველოდოთ ამ მოვლენებს. მაგალითად, თქვენ საბოლოოდ მიიღებთ ორმაგ ექვსს, თუ კამათელს საკმარისად გადააგდებთ. ალბათობა არის 1/36 ან დაახლოებით იგივე, რაც ჩვენ ვიღებთ მარსის ფორმირების სიმულაციისთვის.
სინამდვილეში, 2% ალბათობა (ეს არის ის, რაც მათ მიიღეს სიმულაციებიდან) ძნელად ცუდი შანსებია კოსმოლოგიური თვალსაზრისით. და როდესაც განიხილება, რომ ასეთი შესაძლებლობა საშუალებას მისცემს მარსსა და მის მიწიერ ბიძაშვილებს (მაგ. დედამიწასა და ვენერას) შორის ძირითადი განსხვავებების გამოვლენას, ეს მცირე ალბათობა საკმაოდ შესაძლებელია. თუმცა, მოსაზრება, რომ მარსი თავისი ისტორიის განმავლობაში მიგრირებდა შიგნით, ასევე თან ახლავს სერიოზულ შედეგებს.
დამწყებთათვის, მკვლევარებმა დააჭირეს იმის ახსნა, თუ როგორ შეიძლებოდა მარსს ჰქონოდა უფრო სქელი, თბილი ატმოსფერო, რომელიც საშუალებას მისცემდა თხევადი წყლის არსებობას ზედაპირზე. თუ მარსი რეალურად ჩამოყალიბებულიყო თანამედროვე ასტეროიდულ სარტყელში, ის გაცილებით ნაკლებ მზის ნაკადს დაექვემდებარებოდა და ზედაპირის ტემპერატურა მნიშვნელოვნად დაბალი იქნებოდა, ვიდრე მისი დღევანდელი მდებარეობა.
მეცნიერებმა შეძლეს მარსზე წყლის დაკარგვის სიჩქარის გაზომვა დღევანდელი და 4,3 მილიარდი წლის წინ წყლისა და HDO-ს თანაფარდობის გაზომვით. კრედიტი: კევინ გილი
თუმცა, როგორც ისინი მიუთითებენ, თუ მარსს ჰქონდა საკმარისი ნახშირორჟანგი ადრეულ ატმოსფეროში, მაშინ შესაძლებელია, რომ ზემოქმედება მოხდეს გვიანი მძიმე დაბომბვა შეიძლება დაუშვას წყვეტილი პერიოდები, როდესაც თხევადი წყალი შეიძლება არსებობდეს ზედაპირზე. ან როგორც განმარტავენ:
„თუ, როგორც ჩვენი მოდელი აჩვენებს, არსებითად არასტაბილურად მდიდარ მარსს არ გააჩნდა ძლიერი და მდგრადი სათბურის ატმოსფერო, მისი ზედაპირის საშუალო ტემპერატურა განუწყვეტლივ 0 °C-ზე დაბალი იყო. ასეთი ცივი ზედაპირის გარემო რეგულარულად დაზარალდებოდა ადრეული დარტყმის დაბომბვის შედეგად, რამაც აღადგინა მომაკვდავი ჰიდროლოგიური ციკლი და უზრუნველყო თავშესაფარი მარსის ქერქში შესაძლო ადრეული სიცოცხლისთვის.
ძირითადად, მიუხედავად იმისა, რომ მარსი ადრეული სიცოცხლის განმავლობაში მზის ენერგიას ნაკლებად ექვემდებარებოდა, ის მაინც შეიძლებოდა ყოფილიყო საკმარისად თბილი, რათა მის ზედაპირზე თხევადი წყალი დაეჭირა. Და როგორც - განაცხადა მოჯისმა ნაშრომში, რომელიც მან გასულ წელს თანაავტორმა მიიღო, მის მიერ მიღებული მრავალი დაბომბვა (როგორც ადასტურებს მისი მრავალი კრატერი) საკმარისი იქნებოდა ზედაპირული ყინულის დნობისთვის, ატმოსფეროს შესქელებასა და პერიოდული ჰიდროლოგიური ციკლის გასააქტიურებლად.
კიდევ ერთი საინტერესო რამ ამ კვლევაში არის ის, თუ როგორ იწინასწარმეტყველა, რომ ვენერას სავარაუდოდ აქვს ნაყარი შემადგენლობა (მათ შორის ჟანგბადის იზოტოპები), რომელიც მსგავსია დედამიწა-მთვარის სისტემის შემადგენლობისა. მათი სიმულაციების მიხედვით, ეს გამოწვეულია იმით, რომ ვენერა და დედამიწა ყოველთვის იზიარებდნენ ერთსა და იმავე სამშენებლო ბლოკებს, ხოლო დედამიწა და მარსი - არა. ეს დასკვნები შეესაბამებოდა ვენერასა და მის ატმოსფეროზე ბოლოდროინდელ სახმელეთო ინფრაწითელ დაკვირვებებს.
მხატვრის შთაბეჭდილება NASA-Roscosmos Venera-D-ის ერთობლივი მისიის კონცეფციაზე, რომელიც მოიცავს ვენერას ორბიტერს და ლანდერს, რომელიც შექმნილია ვენერას ზედაპირზე რამდენიმე საათის განმავლობაში გადარჩენისთვის. კრედიტი: NASA/JPL-Caltech
მაგრამ, რა თქმა უნდა, ამაზე საბოლოო დასკვნების გამოტანა შეუძლებელია, სანამ ვენერას ქერქის ნიმუშები არ მიიღება. ეს შეიძლება განხორციელდეს, თუ და როცა იქნება შემოთავაზებული ვენერა-დოლგოჟივუშჩაია (Venera-D) მისია - NASA-ს და Roscomos-ის ერთობლივი გეგმა ვენერაზე ორბიტერისა და დესანტის გაგზავნის შესახებ - ამოქმედდება უახლოეს ათწლეულში. იმავდროულად, არის სხვა გამოუწვევი საკითხები Grand Tack-ის მოდელსა და ნისლეულის ჰიპოთეზაში, რომელთა მოგვარებაც საჭიროა.
მოჯისის თქმით, ეს მოიცავს იმას, თუ როგორ შეიძლება ჩამოყალიბებულიყვნენ მზის სისტემის გაზის/ყინულის გიგანტები მათ ამჟამინდელ მდებარეობებზე. მოსაზრება, რომ ისინი ასტეროიდების სარტყლის მიღმა არსებულ ორბიტებზე ჩამოყალიბდნენ, არ შეესაბამება მზის სისტემის ადრეულ მოდელებს, რომლებიც აჩვენებს, რომ არ იყო საკმარისი მასალა მზისგან შორს. ალტერნატივა არის ის, რომ ისინი ჩამოყალიბდნენ მზესთან უფრო ახლოს და ასევე მიგრირდნენ გარეთ.
როგორც მოჯისი განმარტა , ამ შესაძლებლობას აძლიერებს ექსტრამზის პლანეტარული სისტემების ბოლოდროინდელი კვლევები, სადაც აღმოჩნდა, რომ გაზის გიგანტები ბრუნავენ თავიანთ ვარსკვლავებთან (ანუ „ცხელი იუპიტერები“) და უფრო შორს ორბიტაზე:
„ჩვენ გვესმის პირდაპირი დაკვირვების მეშვეობით კეპლერის კოსმოსური ტელესკოპი და ადრეული კვლევები, რომ გიგანტური პლანეტების მიგრაცია პლანეტარული სისტემების ნორმალური მახასიათებელია. გიგანტური პლანეტების ფორმირება იწვევს მიგრაციას, მიგრაცია კი გრავიტაციას უკავშირდება და ამ სამყაროებმა ერთმანეთის ორბიტაზე ადრევე იმოქმედა.
თუ არსებობს ერთი სარგებელი იმისა, რომ შეგვეძლოს უფრო შორს შეხედო სამყაროს, ეს ის გზაა, რომ ასტრონომებს საშუალება მისცა შეექმნათ უკეთესი და სრულყოფილი თეორიები იმის შესახებ, თუ როგორ გაჩნდა მზის სისტემა. მზის სისტემის ჩვენი შესწავლა აგრძელებს ზრდას, ჩვენ დარწმუნებული ვართ, რომ ვისწავლით ბევრ რამეს, რაც დაგვეხმარება სხვა ვარსკვლავური სისტემების გაგებაშიც.
შემდგომი კითხვა: ასტრობიოლოგიის ჟურნალი , დედამიწისა და პლანეტარული მეცნიერების წერილები
