צדק הוכרז ככוכב הלכת העתיק ביותר במערכת השמש

א. סיימון דרך GSFC, נאס'א, ESA

צדק נוצר במצמוץ גיאולוגי. הליבה הסלעית שלו התאחדה פחות ממיליון שנים לאחר תחילת מערכת השמש שלנו, דיווחו מדענים ביום שני ב- הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים . בתוך עוד 2 או 3 מיליון שנים, הליבה הזו גדלה עד פי 50 מהמסה של כדור הארץ.

מדענים בנו בעבר מודלים ממוחשבים של לידתו של צדק. אבל המחקר הזה 'זו הפעם הראשונה שאנחנו יכולים לומר משהו על צדק בהתבסס על מדידות שנעשו במעבדה', אמר מחבר המחקר תומס קרוייר, חוקר במעבדה הלאומית לורנס ליברמור בקליפורניה.

כדי לחקור את בריאת כדור הארץ, מומחים דגמו חומר מחוץ לכדור הארץ שבמקרה נוחת על כדור הארץ - מטאוריטים עתיקים.



מערכת השמש שלנו התחילה כדיסק של אבק וגז לפני 4.6 מיליארד שנים. מבין כוכבי הלכת, הגיעו תחילה ענקי הגז, ואחריהם עולמות ארציים מסוג סלע ומתכת כמו כדור הארץ. יופיטר הוא הגדול מבין הגזעים.

למרות היותו בעיקר גז בתפזורת, זה יותר מפי 300 מהמסה של כדור הארץ. מסיבה זו אסטרונומים חושדים שכוכב הלכת היה העתיק ביותר, מסוגל לגרוף עוד חומר מהדיסק לפני שהופיעו אחיו הצעירים.

המחקר החדש תומך ברעיון של צדק בכור. כאשר צדק נוצר, כוכב הלכת ההולך וגדל סחף רצועה גדולה של גז ואבק כשהוא מקיף את השמש.

יתרה מכך, הוא פעל כמחסום להגנה על מערכת השמש הפנימית ממטאוריטים סוררים. כאשר מערכת השמש הייתה בת כמיליון שנה, כוח המשיכה של צדק היה חזק מספיק כדי למנוע מסלעים לחצות מעבר למסלולו, כמו סדרן מועדון שמאלץ את המאחרים להמתין על המדרכה.

'בערך מיליון שנה, צדק הופך להיות גדול מספיק כדי לנתק את מערכת השמש הפנימית ממערכת השמש החיצונית', אמר ברנדון ג'ונסון מאוניברסיטת בראון, מדען פלנטרי שלא היה מעורב במחקר החדש.

לאחר מכן, כאשר מערכת השמש הייתה בת כ-4 מיליון שנה, צדק גדל לכ-50 מסות כדור הארץ ופונה לכיוון השמש. זה הוריד את חבל הקטיפה של הסדרן, ואפשר לאסטרואידים החיצוניים להתערבב עם הסלעים הפנימיים.

כיום, הם מתערבבים יחד בחגורה אחת, הקיימת בין יופיטר ל מַאְדִים . סלעים מתערובת זו נוחתים על כדור הארץ, שם יכולים מדענים כמו קרוייר לחקור אותם.

המחקר החדש מוסיף ראיות לרעיון שצדק חילק זמנית את אוכלוסיית המטאוריטים במערכת השמש לשניים: אלה שבין צדק לשמש, ואלה שמעבר לצדק.

אם זוג סלעי חלל פנימי וחיצוני ינחתו בחצר הקדמית שלכם, והרמתם אותם לאחר שהתקררו והאבק שקע, לא הייתם יכולים לזהות הבדל.

אבל קרוייר ועמיתיו יכולים למדוד חתימות כימיות ספציפיות במטאוריטים - החושפות לא רק את גיל הסלעים אלא לאיזו משתי הקבוצות הם השתייכו פעם.

רק לאחרונה ההתקדמות הטכנולוגית אפשרה למדענים למדוד את ההבדלים בין השניים, אמר קרויאר.

קבוצות המטאוריטים נפרדו כמיליון שנים לאחר היווצרות מערכת השמש, ונשארו בנפרד עד כ-4 מיליון שנים לאחר היווצרותם, על פי הניתוח החדש. באופן מכריע, שתי האוכלוסיות התקיימו בו זמנית במשך כמה מיליוני שנים.

״זה לא יכול להיות שינוי זמני. זו חייבת להיות הפרדה מרחבית,' אמר קרויאר.

משהו כנראה הרחיק אותם. האשם הסביר ביותר, אומרים מחברי המחקר, הוא צדק צעיר. 'קשה לחשוב על אפשרות אחרת', אמר.

'זו עבודה מעניינת ומציגה תוצאה מעניינת, התואמת היטב את ההבנה הקיימת שלנו', אמר קונסטנטין בטיגין, אסטרופיזיקאי פלנטרי במכון הטכנולוגי של קליפורניה שלא היה מעורב במחקר. 'יתכן מאוד שזה מה שקרה'.

מדענים פלנטריים הם כמו בלשים, אמר בטיגין, סורקים סצנה לאיתור רמזים על מה שהתרחש.

'בזירת פשע אלו ניתזי הדם הקטנים על התקרה,' הוא אמר, 'שיגידו לך יותר מאשר הגפיים המבותרות'.

באנלוגיה זו כוכבי הלכת הם הגפיים הקצוצות והמטאוריטים התרסיס העקוב מדם. אבל, כמו בחיפוש אחר רמזים לרצח, הוא הוסיף, 'תמיד יש מקום לספק עם סוגים כאלה של בעיות'.

יכול להיות שהמבנה של הדיסק הקדום שמר על קבוצות המטאוריטים מבודדות, אמר קווין וולש, אסטרונום במכון המחקר סאות'ווסט בקולורדו שלא היה מעורב בעבודה זו.

'נקודת המפתח של המחברים היא שיופיטר חייב להיווצר כדי לשמור על אלה אַסטֵרוֹאִיד מאגרים נפרדים בזמן שהם נוצרים', אמר בדוא'ל.

'ייתכן שיש לנו הבנה נאיבית של הדרך שבה אבני הבניין של אסטרואידים יכולים לנוע במערכת שמש מוקדמת, ושאין צורך בכוכב הלכת בגודל צדק.'

אבל צדק מוקדם כל כך משתלב עם רעיונות אחרים על מערכת השמש המוקדמת.

מושג אחד, הנקרא 'השערת הטקים הגדולה', מטיל את יופיטר כמשוטט. בהשערה הגדולה, שהוצעה לראשונה על ידי וולש ומדענים אחרים ב-2011, צדק החל לנבור לעבר מרכז מערכת השמש.

זה היה, עד שנוצר שבתאי, מושך את צדק לאחור. תנועת כדור ההריסה התלויה הזו יכולה להיות אחראית, בין היתר, לערבוב של קבוצות המטאוריטים לחגורה אחת.

וסביר להניח שצדק צעיר ומסיבי זה אחראי לכדור הארץ קטן עם אטמוספירה דקה. 'אנחנו תופסים עולם קצת מוזר, מבחינה גלקטית,' אמר בטיגין.

לכדור הארץ, שנוצר כ-100 מיליון שנה לאחר ערפילית השמש, לא היה כוח הכבידה ל'אטמוספרת הליום מימן מגעילה' עבה שנמצאת בעולמות אחרים.

תודה ליופיטר ששאב את רוב החומר הזה.

ציידי כוכבי לכת שבדקו מערכות כוכבים אחרות מצאו כמה כדורי-על, כוכבי לכת גדולים יותר מכדור הארץ אך קטנים יותר מענקי גזים כמו נפטון. כוכבי לכת מעטים קטנים כמו שני כדורי כדור הארץ ומתקיימים באזור המגורים של הכוכב שלהם.

קרוייר שיער שצדק הצעיר הוא הסיבה לכך שלמערכת השמש שלנו אין כדורי-על קרובים לכוכב שלנו.

באור זה צדק הוא עמוד של מערכת השמש. 'אפילו בחיתוליו, צדק באמת שלט בדינמיקה ובאבולוציה של מערכת השמש', אמר ג'ונסון.

״זה הדבר הכי גדול שיש. אפילו אחרי מיליון שנה זה משנה את האופן שבו נראתה מערכת השמש שלנו.'

© 2017 הוושינגטון פוסט

מאמר זה פורסם במקור על ידי הוושינגטון פוסט .

אודותינו

פרסום עובדות עצמאיות ומוכחות של דיווחים על בריאות, מרחב, טבע, טכנולוגיה וסביבה.