يظن علماء الفلك أن نظامنا الشمسي بعد وقت قصير من تكوينه مَرَّ بما يُعرف باسم «الفجوة العظمى»؛ أي تقسيم الكواكب إلى مجموعتين متميزتين. لم نكن على وشك اختبار هذا الانقسام الكوني، لكن دراسة جديدة طرحت فرضية مثيرة للاهتمام حول كيفية حدوثها.
ببساطة، تركت الفجوة العظمى نظامنا الشمسي مع الكواكب الأرضية الأصغر والأقرب إلى الشمس (بما في ذلك الأرض والمريخ)، وكواكب الغاز العملاقة الأكبر (بما في ذلك كوكبي المشتري وزحل) أبعد.
لا تختلف مجموعتا الكواكب في الحجم فحسب، بل في تكوينهما أيضًا. الكواكب الأرضية مكونة إلى حد كبير من الصخور وتفتقر إلى مُركبات الكربون العضوية، بينما تتكون الكواكب الغازية من الغاز إلى حد كبير، وهي غنية بالمواد العضوية.
يقول عالم الكواكب رامون براسر من معهد طوكيو للتكنولوجيا في اليابان: «السؤال هو كيف ينشأ هذا الانقسام التراكمي؟ كيف يمكنك التأكد من أن المواد في كلا النظامين الشمسيين الداخلي والخارجي لم تختلط في وقت مبكر جدًا من تاريخها؟ حتى الآن، نحن نُلقي اللوم على تأثير الجاذبية لكوكب المشتري. ووفقًا لهذه الفكرة، كان سحب الكوكب الضخم كافيًا لإنشاء نوع من العوائق غير المرئية بين الكواكب الداخلية والخارجية».
لكن براسر وزملاؤه لا يظنون أن الأمر كذلك؛ لأن حساباتهم تُشير إلى بنية تشبه الحلقة تتشكل حول الشمس المبكرة، ما يخلق قرصًا يعمل كحاجز مادي بين نوعين من المواد المكونة للكوكب.
يقول العالم الجيولوجي ستيفن Stephen Mojzsis من جامعة كولورادو بولدر إن التفسير الأكثر ترجيحًا لاختلاف التركيب نبع من بنية متأصلة لهذا القرص من الغاز والغبار.
أظهرت المحاكاة الحاسوبية التي يديرها الباحثون أن كوكب المشتري لم يكن كبيرًا بما يكفي في النظام الشمسي المبكر لمنع تدفق المواد الصخرية نحو الشمس. إذا لم يتسبب كوكب المشتري في الانقسام، فإن على الفريق البحث عن تفسير بديل.
وقد وجدوا ذلك في بيانات من Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) في تشيلي، التي أظهرت أقراصًا من الغاز والغبار حول النجوم الناشئة. إذا تشكلت هذه الحلقة في الأصل حول نجمنا، فيمكن أن تكون قد فصلت الغاز والغبار إلى جيوب منفصلة من الضغط العالي والمنخفض.
وصف الباحثون هذا بأنه «نتوءة ضغط» قادرة على فرز المواد إلى دلوين متميزين في الأيام الأولى للنظام الشمسي. في الواقع، قد تتواجد عدة حلقات مسؤولة عن خلق الفجوة العظمى في أنواع الكواكب.
تعتبر كيفية فرز المواد في النظام الشمسي المبكر مهمة لفهم ظهور الحياة على الأرض. وعلى عكس الكواكب الأرضية الأخرى، فإن كوكبنا تجاهل هذا الاتجاه عبر احتوائه مواد عضوية؛ أي أن تلك الأقراص المقسمة لم تكن بالضرورة غير قابلة للكسر تمامًا، وربما تكون المواد الهاربة الغنية بالكربون انتشرت عبر الفجوة العظمى لخلق الحياة على الأرض.
هذا مثال آخر على كيفية دراسة أنظمة النجوم المتنامية في أماكن أخرى من الكون، التي ربما تخبرنا المزيد عن كيفية ظهور نظامنا الشمسي، وعن التلميحات الأولى للحياة لما في جوار نظامنا الشمسي أيضًا.
اقرأ أيضًا:
من الممكن أن يوجد في مجرتنا وحدها 10 مليارات من الكواكب الشبيهة بالأرض
وجدنا الحلقة المفقودة في عملية تطور الكواكب !
ترجمة: الزهراء عمر
تدقيق: عبد الله كريم
