كيف تصنع الأرض

رسم توضيحي عبر موقع galleryhip.com

رسم توضيحي عبر موقع galleryhip.com

وجد الباحثون في مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA) أن نظامنا الشمسي ليس فريدًا كما كنا نعتقد. لقد وجدوا دليلًا على أن المكونات الأساسية لأرضنا من المحتمل أن تدخل في صنع كواكب صخرية خارجية بعيدة ، تدور حول نجوم أخرى أيضًا. يقدم باحثو CfA نتائجهم اليوم (5 يناير 2015) في 225اجتماع الجمعية الفلكية الأمريكيةفي سياتل ، واشنطن.

وقالت الكاتبة الرئيسية كورتني دريسينج إن مفتاح الاكتشاف كان أداة HARPS-North على تلسكوبيو ناسيونالي جاليليو البالغ طوله 3.6 متر في جزر الكناري. (يرمز HARPS إلى الباحث عن الكوكب ذي السرعة الشعاعية عالي الدقة.) وهو مصمم لقياس كتل العوالم الصغيرة بحجم الأرض بدقة. هذه القياسات ضرورية لتحديد الكثافة وبالتالي التراكيب.

ركز الفريق على الكواكب التي يقل قطرها عن ضعف قطر الأرض وكان هدفهم دراسة عدد قليل من الكواكب جيدًا. على سبيل المثال ، استهدف الفريق Kepler-93b ، وهو كوكب بحجم 1.5 مرة حجم الأرض في مدار ضيق مدته 4.7 يومًا حول نجمه. كانت كتلة وتكوين هذا العالم غير مؤكد. سمّر HARPS-North الكتلة بمقدار 4.02 مرة من الأرض ، مما يعني أن الكوكب يحتوي على تركيبة صخرية.

قارن الباحثون بعد ذلك الكواكب الخارجية العشرة المعروفة التي يبلغ قطرها أقل من 2.7 مرة من كوكب الأرض والتي قامت بقياس كتلها بدقة. ووجدوا أن الكواكب الخمسة التي يبلغ قطر أقطارها أقل من 1.6 مرة من الأرض أظهرت علاقة وثيقة بين الكتلة والحجم. علاوة على ذلك ، تتوافق كوكب الزهرة والأرض مع نفس الخط ، مما يشير إلى أن كل هذه العوالم لها تركيبات متشابهة من الحديد الصخري.

بالنسبة للكواكب الخارجية الأكبر والأكثر ضخامة ، فقد ثبت أن كثافتها أقل بكثير ، مما يعني أنها تحتوي على جزء كبير من الماء أو المواد المتطايرة الأخرى ، الهيدروجين و / أو الهيليوم. أظهروا أيضًا تراكيب أكثر تنوعًا بدلاً من الاندماج في مجموعة واحدة مثل العوالم الأرضية الأصغر.

لاحظ الفريق أيضًا أنه ليست كل الكواكب التي تقل كتلتها عن ستة أضعاف كتلة الأرض صخرية. تُعرف بعض العوالم منخفضة الكتلة ذات الكثافة المنخفضة جدًا (مثل الكواكب في نظام كبلر -11). ولكن بالنسبة للكواكب الصغيرة النموذجية القريبة ، فإن الاحتمالات كبيرة في أن تتشارك في تركيبة مشابهة للأرض. خلع الملابس وعلق:



للعثور على عالم يشبه الأرض حقًا ، يجب أن نركز على الكواكب التي يقل حجمها عن 1.6 ضعف حجم الأرض ، لأن هذه هي العوالم الصخرية.

قدم الفريق أيضًا الوصفة التالية لإنشاء نموذج صغير لكوكب:

مكونات:
1 كوب مغنيسيوم
1 كوب سيليكون
2 كوب حديد
2 كوب أكسجين
1/2 ملعقة صغيرة ألمنيوم
1/2 ملعقة صغيرة نيكل
1/2 ملعقة صغيرة كالسيوم
1/4 ملعقة صغيرة كبريت
اندفاعة من الماء تنقلها الكويكبات

امزج جيدًا في وعاء كبير ، وشكلها على شكل كرة مستديرة بيديك وضعها بدقة في منطقة صالحة للسكن حول نجم صغير. لا تفرط في الخلط. سخني المزيج حتى يتحول إلى كرة بيضاء متوهجة ساخنة. اخبز لبضعة ملايين من السنين. تبرد حتى يتغير لونها من الأبيض إلى الأصفر إلى الأحمر وتتشكل قشرة ذهبية-بنية اللون. لا ينبغي أن ينبعث منها الضوء بعد الآن. يتبل مع اندفاعة من الماء والمركبات العضوية. سوف يتقلص قليلاً مع هروب البخار وتتشكل الغيوم والمحيطات. توقف وانتظر بضعة ملايين من السنين لترى ما سيحدث. إذا كنت محظوظًا ، فقد يظهر صقيع رقيق من الحياة على سطح عالمك الجديد.

خلاصة القول: الباحثون من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية لديهم أدلة جديدة تشير إلى أن المكونات الأساسية لأرضنا من المحتمل أن تذهب إلى صنع كواكب صخرية خارجية بعيدة ، تدور حول نجوم أخرى أيضًا.

عبر CfA

المزيد من النتائج من اجتماع AAS لهذا الأسبوع:

قد يكون للأرض الفائقة محيطات طويلة الأمد

الدوران البطيء للنجوم الأكبر سنًا هو مفتاح البحث عن الحياة