پیام مازند

آخرين مطالب

چگونه ماه باعث شکل‌گیری حیات در زمین شد؟ اقتصادی

چگونه ماه باعث شکل‌گیری حیات در زمین شد؟
  بزرگنمايي:

پیام مازند - دانشمندان طی مطالعه‌ای جدید متوجه شدند که برخورد ماه به زمین می‌تواند دلیل شکل‌گیری حیات در زمین باشد.
به گزارش ایسنا به نقل از ساینس‌آلرت، چگونه سیاره زمین در میان این همه سرمای بی‌جان، مهمان‌نواز و حیات‌بخش شد؟ پاسخ این سوال، پیچیده و چندوجهی است و بخشی از پاسخ آن از «شیمی کیهانی» (Cosmochemistry) می‌آید.
«شیمی کیهانی» به مطالعه علمی منشاء، توزیع و فراوانی عناصر و ترکیبات شیمیایی در کیهان می‌پردازد.
منظومه شمسی مکانی شلوغ است که همه چیز در آن در حرکت است. این منظومه 4/5 میلیارد سال پیش، زمانی که سیارات هنوز در حال شکل‌گیری بودند و اجرام سیاره‌ساز و سیاره‌های متولد شده با سرعت در اطراف حرکت می‌کردند و به یکدیگر برخورد می‌کردند، حتی آشفته‌تر بود. سیاره زمین در تمام آن آشوب به نحوی، سهم بیشتری از «کندریت‌های کربن‌دار»(carbonaceous chondrites) و اسیدهای آمینه و سایر مواد شیمیایی تسهیل کننده حیات را که با آنها همراه بود، دریافت کرد.
«کندریت کربن‌دار» به دسته‌ای از شهاب‌سنگ‌ها گفته می‌شود که حاوی ترکیبات کربنی و آبدار هستند. این شهاب‌سنگ‌ها از اولین مواد تشکیل‌دهنده منظومه شمسی هستند و اطلاعات مهمی در مورد شکل‌گیری سیارات و حیات در اختیار دانشمندان قرار می‌دهند.
مطالعات «شیمی کیهانی» نشان داده‌اند که بین 5 تا 10 درصد از جرم زمین از «کندریت‌های کربن‌دار» که به سیاره جوان ما برخورد کرده‌اند، حاصل شده است. مطالعات همچنین نشان می‌دهند که بخش بزرگی از این مقدار از «تاثیر تیا»(Theia impactor) که ماه را ایجاد کرد، نشأت گرفته است.
سه دانشمند برای آزمایش دقیق‌تر این ایده‌ها، از شبیه‌سازی‌های پویای تشکیل منظومه شمسی استفاده کردند تا ببینند آیا می‌توانند آن را بازسازی کنند یا خیر. «دوارته برانکو»(Duarte Branco) نویسنده ارشد این مطالعه از موسسه اخترفیزیک و علوم فضایی در «رصدخانه نجومی لیسبون»(Lisbon) در پرتغال، یکی از این سه دانشمند است.
«تاثیر تیا» یک نظریه است که طبق آن یک سیاره به اندازه مریخ موسوم به «تیا»، حدود 4/5 میلیارد سال پیش به زمین جوان برخورد کرده و مواد حاصل از این برخورد، در نهایت منجر به شکل‌گیری ماه شده‌اند.
یکی از تمایزهای حیاتی در «شیمی‌کیهانی»، تفاوت بین شهاب‌سنگ‌های کربن‌دار و غیر کربنی است. این موضوع، جمعیت شهاب‌سنگ‌های منظومه شمسی را به دو گروه تقسیم می‌کند و نشان می‌دهد که منظومه شمسی حاوی دو مخزن متمایز از مواد است. شهاب‌سنگ‌های کربن‌دار در فاصله دورتری از خورشید، احتمالاً فراتر از مشتری تشکیل شده‌اند و مواد فرّار بیشتری مانند آب و ترکیبات آلی را با خود حمل می‌کنند. شهاب‌سنگ‌های غیر کربنی شامل مواردی مانند شهاب‌سنگ‌های آهنی هستند و مواد فرّار کمتری دارند.
دانشمندان برای آزمایش این ایده که «تاثیر تیا»، شهاب‌سنگ‌های کربن‌دار و مواد فرّار را به زمین تحویل داده است، شبیه‌سازی‌های دقیقی از منظومه شمسی را اجرا کردند. این شبیه‌سازی‌ها از نوع «N-body» بودند و مراحل پایانی رشد سیارات زمینی را بررسی می‌کردند. شبیه‌سازی‌ها در مراحل پایانی رشد سیاره‌ای، پس از پراکنده شدن قرص(دیسک) گازی منظومه شمسی آغاز شد. جرم جامد موجود به اجرام سیاره‌ساز و سیاره‌های متولد شده تقسیم شد.
شبیه‌سازی‌های «N-body» به روشی برای مدل‌سازی پویای سامانه‌هایی با تعداد زیادی جرم در فیزیک و اخترشناسی گفته می‌شود. در این شبیه‌سازی‌ها، حرکت هر جرم تحت تأثیر نیروهای گرانشی از سوی سایر اجرام در سامانه محاسبه می‌شود و به عبارت دیگر، این شبیه‌سازی‌ها نحوه حرکت ذرات را در یک محیط گرانشی محاسبه می‌کنند. 
شبیه‌سازی‌ها شامل شهاب‌سنگ‌های کربن‌دار بود که با رشد و تجمع ماده توسط مشتری و زحل، به سمت داخل پراکنده شده بودند. به دلیل تفاوت اندازه بین اجرام سیاره‌ساز و سیاره‌های تازه متولد شده، سیارات متولد شده احتمال تعامل بیشتری با سیارات زمینی و تحویل مواد کربن‌دار دارند. دانشمندان سه نوع شبیه‌سازی را اجرا کردند که شامل اجرام کوچک شهاب‌سنگ‌های کربن‌دار یا اجرام سیاره‌ساز و اجرام بزرگ شهاب‌سنگ‌های کربن‌دار یا سیاره‌های متولد شده بود. سومین شبیه‌سازی، هر دو اجرام و شهاب‌سنگ‌های کربن‌دار را شامل می‌شد. 
آنها برای زیرمجموعه‌ای از هر یک از این سناریوها، اثر ناپایداری پویای سیارات غول‌پیکر را در نظر گرفتند. این موضوع در اخترشناسی نحوه تغییر مدارهای سیارات غول‌پیکر از محل اولیه تشکیل آنها را توصیف می‌کند. هدف آنها این بود که توزیع اجرام کربن‌دار و غیر کربنی در منظومه شمسی تعیین شود و درک شود که چرا زمین اجرام کربن‌دار بیشتری نسبت به سایر سیارات سنگی مانند مریخ دریافت کرده است. دانشمندان همچنین می‌خواستند بفهمند که آیا «تاثیر تیا» می‌تواند مسئول وجود مقدار زیادی از مواد کربن‌دار به زمین باشد.
یک نتیجه واضح این است که نقش ناپایداری سیارات غول‌پیکر، به ویژه تغییر مدار مشتری، تأثیر قابل توجهی بر تجمع مواد کربن‌دار در زمین داشته است. هنگامی که دانشمندان ناپایداری دینامیکی سیارات غول‌پیکر را در نظر گرفتند، اوضاع جالب‌تر شد. آنها می‌گویند: ناپایداری سیارات غول‌پیکر به طور چشمگیری تکامل سامانه را تغییر داد و باعث ایجاد یک پالس قوی از هیجان گریز از مرکز شد که منجر به موجی از برخوردها و خروج‌ها شد.
با این حال، وضعیت نهایی سامانه تغییر چندانی نکرد. بخش مهمی از شبیه‌سازی‌ها مربوط به «تاثیر تیا» است. مطالعات قبلی نشان می‌دهد که «تیا» ممکن است یک جرم کربنی بوده باشد. اگر این درست باشد، بخش بزرگی از قابلیت زیست‌پذیری زمین می‌تواند ناشی از آن برخورد باشد. در مجموع، شبیه‌سازی‌ها تصویری از منظومه شمسی اولیه را ترسیم می‌کنند که در آن دو حلقه متمایز از سیارک‌ها که شامل یک حلقه داخلی سیارک‌های سنگی و یک حلقه بیرونی از «کندریت‌های کربن‌دار» وجود داشته است. آنها با گذر زمان، با مهاجرت غول‌های یخی به سمت داخل، مواد کربن‌دار را به داخل منظومه شمسی هل دادند. برخی از آنها در کمربند سیارک‌ها گرفتار شدند، در حالی که اجرام بزرگتر به طور ترجیحی به مدارهای سیارات سنگی پراکنده شدند. 
این سناریو چندین مورد را درباره منظومه شمسی شامل جرم و مدار سیارات زمینی و توزیع مداری سیارک‌ها را توضیح می‌دهد و همچنین با کسر جرمی کربن‌دار زمین و مریخ مطابقت دارد. پژوهشگران قصد داشتند نشان دهند که مطابق با سایر مطالعات، «تاثیر تیا» می‌توانسته آخرین برخورنده بزرگ زمین باشد و حاوی مقدار زیادی ماده کربن‌دار بوده است و به نظر می‌رسد آنها موفق شده‌اند. در شبیه‌سازی‌ها، آخرین برخورد غول‌پیکر زمین با «تیا» بوده است و آن جرم، غلظت بیشتری از مواد کربن‌دار داشته است که به شکل‌گیری حیات در زمین کمک کرده است.
این مطالعه همچنین نشان می‌دهد که آخرین برخورد بین 5 تا 150 میلیون سال پس از پراکنده شدن قرص گاز رخ داده است. بخش بزرگی از این اتفاقات در طول 20 تا 70 میلیون سال رخ داده است. عدم قطعیت‌هایی در زمان‌بندی «تاثیر تیا» وجود دارد و این نتایج در چارچوب آن کار می‌کنند. نویسندگان می‌گویند: در چارچوب این سناریو، آخرین برخورنده غول‌پیکر زمین در حدود نیمی از تمام شبیه‌سازی‌های ترکیبی حاوی مؤلفه کربن‌دار بوده است.
این مطالعه همچنین نشان می‌دهد که مشتری نقش مهمی در ساختار منظومه شمسی ایفا کرده است. این سیاره نه تنها کمربند سیارک‌ها را محدود می‌کند، بلکه با پراکنده کردن مواد کربن‌دار از منظومه شمسی بیرونی به مسیر سیارات سنگی به ویژه زمین، نقش مهمی در تعیین ترکیب نهایی سیارات زمینی ایفا کرده است. برای اینکه زمین به دنیای حیات‌بخش امروزی خود تبدیل شود، میلیون‌ها عامل باید به درستی پیش می‌رفت. اینکه چقدر احتمال دارد دنیاهای دیگری شبیه به آن وجود داشته باشند، ناشناخته است.
این مطالعه در مجله Icarus منتشر خواهد شد.

لینک کوتاه:
https://www.payamemazand.ir/Fa/News/907315/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

محمد کودوس اولین خرید فرانک در تاتنهام

حسینی و تمرین در دورترین نقطه از کمپ استقلال!

روپایی لامین یامال مقابل دیوار چین

لیگ ملت‌ها؛ هلند ناگهان امیدوار شد

واکنش جواد خیابانی به برد قاطعانه پاری سن ژرمن مقابل رئال مادرید

هافبک اسبق پرسپولیس سرمربی جوانان نساجی شد

قرارداد مهدی شیری تمدید شده است

متن کامل پیام خداحافظی لوکا مودریچ با رئال

آریا برزگر به دنبال حضور دوباره در فوتبال اروپا

پاسخ هادی چوپان به شایعه مهاجرتش

از کلمبیایی‌ها پول می‌گرفتند

15 گل برتر جنوا در سری آ 2024/25

اورونوف دوباره به پرسپولیس پیوست!

مضرات مالش چشم‌ها

حتی «کم» هم زیاد است؛ هیچ سطح ایمنی برای مصرف گوشت‌های فرآوری‌شده وجود ندارد

گرم‌ترین برخورد ساپینتو برای جلالی

بمب بعدی رئال تایید شد؛ دفاع وسط لیورپول!‏

فینال المپیک در لیگ ملت‌ها!

گلدبرگ: حرکت اسپیر در WWE برای کمرنگ کردن من تکرار شد

بمب نقل و انتقالات؛ احمد نور، پرسپولیس!

حضور اصغر فرهادی در جشنواره «سینما ریترواتو» ایتالیا | اکران فیلم جدایی نادر از سیمین

کلمات حماسی روح را گرم می‌کند

بایرلورکوزن با 2 خرید از آیندهوون، جای خالی فلوریان ویرتس را پر می‌کند

تئو هرناندز: میلان همیشه اولویت من بود اما همیشه همه‌چیز به یک نفر بستگی ندارد

مورگان گیبس وایت به تاتنهام پیوست

غندی پور به شباب الاهلی پیوست

یاسین سلمانی با پرسپولیس 2 ساله تمدید کرد

واکنش معنادار امیررضا معصومی به صحبت‌های دبیر با انتشار یک استوری جنجالی

پاسور مشهور شاگرد روبرتو پیاتزا شد

غیرمنتظره؛ غندی‌پور به شباب الاهلی پیوست!

لیگ ملت‌ها؛ یکی جلوی ولاسکو را بگیرد

درخواست استقلال از علی کریمی، به اردوی ترکیه بیا!

نماینده مجلس: فتوای قتل ترامپ صادر شد و هر زمان دست ما به آن برسد، او را به هلاکت می‌رسانیم

راهکاری برای جلوگیری از آسیب‌های آلودگی هوا

توافق با فنر؛ مهاجم پاریس از اینتر دور شد

دربی اصفهان؛ هت‌تریک آقای گل و اخراج آقای کلین شیت

محرومیت 6 ماهه مربی والیبال مشهور بلغارستانی

تئو هرناندز به الهلال پیوست

نمایش اقتدار بانوان زینبی در مازندران

تغییر سبک غذا خوردن در زمان آلودگی هوا

صعود آرژانتین به فینال جام جهانی 2014 با غلبه بر هلند در ضربات پنالتی

خیابانی: سالهاست که با لباس رئال مادرید پز میدهم

کشتی فرنگی جوانان ایران با 9 مدال قهرمان آسیا شد

مسابقات آزاد تفنگ؛ ایواز بر سکوی قهرمانی ایستاد

اهتزاز پنج حلقه المپیک در جوار بارگاه ملکوتی علی بن موسی الرضا (ع)

کشف 8 استر چوب قاچاق جنگلی در نشتارود

مرکبات سلاحی برای مبارزه با افسردگی

مردی که یک عشق داشت

تفاهم نامه بنیاد شهید ایلام و شهرداری بدره برای نوسازی تابلوهای مزین به تصاویر شهدا

ریکاردو ساپینتو و خواستن عذر 4 بازیکن استقلال؛ با حضور ستاره همیشگی بازی‌های پیش‌فصل