يمكن أن تساعد الاستجابات للاصطدامات التي حدثت منذ زمن بعيد، في تفسير سبب الاختلاف بين كوكب الأرض والزهرة بشكل كبير.  فربما أدى النزاع بين الكوكبين المتجاورين في مرحلة نشأتهم إلى قذف صخور الفضاء.

هل تكونت الكواكب بفعل اصطدام صخور الفضاء؟

حيث نَشَر الباحثون في 23 سبتمبر بمجلة علوم الكواكب أن عمليات المحاكاة تشير إلى أن صخور الفضاء التي في حجم كوكب الأرض أصابت كلا الكوكبين حديثي النشأة، كوكب الأرض والزهرة، ولكن العديد من الصخور التي خدشت فقط كوكب الأرض واصلت طريقها والتصقت بالزهرة. ويمكن لهذا الاختلاف في التأثيرات المبكرة أن يساعد على تفسير سبب تحول الأرض والزهرة إلى كوكبين مختلفين اليوم.

ويقول شيغيرو إيدا عالم الكواكب في معهد طوكيو للتكنولوجيا، والذي لم يكن مشتركًا في العمل الجديد: “على الرغم من التشابه في المدارات والكتل، إلا أن الاختلاف الملحوظ بين كوكبي الأرض والزهرة أصبح واحدًا من أكبر الألغاز في نظامنا الشمسي. وهذه الدراسة تعرض قضية جديدة لم تُطرَح من قبل”.

وعادةً ما يعتقد العلماء أن هناك طريقيتين يمكن أن يحدث بهما الاصطدام بين الكوكبين حديثي النشأة. فيمكن للكواكب أن تخدش بعضها البعض ويستمر كل منهم في طريقه، فيما يشبه حادث الاصطدام والهروب. أو يمكن أن يلتصق كوكبين بدائيين معًا، أو يلتحموا مكونين كوكب واحد كبير. ويفترض العلماء أحيانًا أن كل حادثة اصطدام وهروب، تؤدي في النهاية إلى التحام. ولابد أن يكون هناك مدارات تجمع الكواكب المتصادمة معًا، لذا فإنهم ملزمين بالتصادم مرة تلو الأخرى، ويجب أن يلتصقوا في النهاية.

تجربة حاسوبية تكشف عن اكتشاف جديد

يشير العمل السابق لعالم الكواكب إريك أسفاغ، من جامعة أريزونا في توسون وآخرون، بأن الأمر ليس كما يبدو. حيث يقول أسفاغ، أن امتزاج كوكبين يتطلب ظروفًا خاصة، مثل سرعات الاصطدام البطيئة نسبيَّا، لذا فربما كان الاصطدام والهروب أكثر شيوعًا في النظام الشمسي الصغير.

ويتساءل أسفاغ وزملاؤه عن تأثير هذا على الأرض والزهرة، الكوكبين المتشابهين ظاهريًا مع اختلاف كبير في المناخ. حيث يتمتع كلا الكوكبين بنفس الحجم والكتلة تقريبًا، ولكن الأرض طقسها معتدل ورطب بينما طقس الزهرة حارق وحمضي.

ويقول أسفاغ: “إذا كان الكوكبان قد بدأوا بنفس المسارات، فإن كوكب الزهرة سلك المنعطف الخاطئ بطريقة أو بأخرى”.

وأَجرَى الفريق حوالي 4,000 محاكاة حاسوبية اصطدمت فيها كواكب بدائية بحجم كوكب المريخ بكوكبيّ الأرض والزهرة البدائيين، بفرض أن الكوكبين كانوا على نفس المسافة الحالية من الشمس. ووجد الباحثون، أن الكواكب البدائية الوافدة خدشت الأرض دون الاصطدام المباشر بها في نصف عدد المرات. ومنهم حوالي النصف ذهب للاصطدام بالزهرة.

وعلى عكس الأرض، فإن الزهرة انتهى به الأمر بتبني معظم الأجسام التي اصطدمت به في المحاكاة. وتشير الدراسات، إلى أن اصطدام الأجسام الواردة بالأرض أولًا جعلها بطيئة بالشكل الكافي للالتصاق بالزهرة بعد ذلك. ويذكر أسفاغ: “لديك هذا الخلل حيث الأجسام التي تصطدم بالأرض، ولكنها لا تلتصق، ينتهي بها الحال على الزهرة. ولدينا تفسير أولى حول سبب اختلاف الزهرة عن الأرض في نهاية المطاف”.

ولو كان هذا ما حدث بالفعل، لكان له تأثير ملحوظ على تكوين الكوكبين. ولكان انتهى الأمر بالأرض بالمزيد من مواد الغطاء والقشور الخارجية من الكواكب البدائية الواردة، بينما اكتسب الزهرة لب غني أكثر بالحديد.

كيف تكّون كوكب الزهرة وممَ يتكون؟

يمكن لاختلال التوازن في الاصطدامات أن يفسر بعض أسرار الزهرة الرئيسية، مثل السبب وراء عدم حصول الكوكب على قمر، ولماذا يدور ببطئ ولماذا يفتقر إلى المجال المغناطيسي- ومع ذلك يقول أسفاغ: “إنها تخمينات عابرة”.

ويقول إيدا أنه يأمل أن ينظر العمل المستقبلي بشأن تلك الأسئلة بشكل أعمق. ويقول: “متطلع لمتابعة الدراسات لفحص ما إذا كانت النتائج الجديدة ستفسر بالفعل الاختلاف بين الأرض والزهرة”.

ويقول عالم الكواكب سيث جاكوبسون من جامعة ولاية ميشيغان في إيست لانسنغ، أن الفكرة تتوافق مع النقاش القائم بين علماء الكواكب حول كيفية نشأة النظام الشمسي. هل نشأ بصخب مع العديد من الاصطدامات العملاقة، أم بهدوء مع النمو السلس للكواكب بواسطة التصاق الحصوات معًا؟

يقول جاكوبسون: “هذا التقرير يشير إلى نهاية الكثير من الاصطدامات العملاقة”. وإن كل كوكب صخري في النظام الشمسي ينبغي أن يكون له طبيعة وبناء مختلفين تمامًا اعتمادًا على أي سيناريو حدث بالفعل.  ولكن العلماء يعرفون طبيعة وبناء كوكب واحد فقط بكل ثقة وهو: كوكب الأرض. والتاريخ البدائي لكوكب الأرض كُتب مرارًا وتكرارًا بواسطة الصفائح التكتونية والنشاط الجيولوجي الآخر. ويذكر جاكوبسون: “إن كوكب الزهرة هو الحلقة المفقودة، ومعرفة الكثير عن طبيعة الزهرة وبنائه الداخلي ستخبرنا بالكثير حول ما إذا كان حدث له اصطدامات عملاقة أم لا”.

ومن المتوقع أن تنطلق ثلاث بعثات إلى الزهرة في أواخر عقديّ 2020 و2030. وهذا من شأنه أن يساعد في تفسير ما حدث، ولكن لا يتوقع أن يحصل أي منهم على القياسات التفصيلية للتكوين التي يمكن أن تحل اللغز بشكل نهائي. وذلك سيستغرق فترة طويلة من الزمن، أو بعثة إرجاع العينات، وكلاهما سيكون صعبًا للغاية في الطقس العدواني شديد الحرارة على الزهرة. ويقول جاكوبسون، “أتمنى أن يكون هناك طريقة سهلة لاختبار ذلك وأعتقد أن هذا هو المكان الذي يجب أن نركز فيه طاقتنا كعلماء متقدمين في تكوين الكواكب الأرضية.”

المصدر: https://www.sciencenews.org

ترجمة: أسماء حماده عثمان

تويتر: @Asmaa04854196

مراجعة: فاتن ضاوي المحنّا

تويتر: @F_D_Almutiri