כדור הארץ ומאדים נוצרו בדרכים שונות, לפי מחקר חדש
ייתכן שהארץ ומאדים נוצרו באמצעות תערובות שונות של תהליכי בנייה פלנטריים, למרות שהתפתחו זה לצד זה
הארץ ומאדים נוצרו אחד ליד השני לפני כ-4.5 מיליארד שנים, אבל ממחקר חדש עולה שהם התפתחו באמצעות תהליכים מאוד שונים.
"המסקנה הכי מפתיעה הייתה שנראה שהארץ ומאדים נוצרו באופנים שונים. היינו מצפים שלשני כוכבי לכת שנוצרו זה לצד זה באותה מערכת שמש תהיה היסטוריית היווצרות יותר דומה", אומר הפרופסור הדני אנדרס יוהנסן (Anders Johansen), שהוביל את המחקר עם החוקר האיאנג וואנג (Haiyang Wang).
שני מסלולים שונים להיווצרות כוכבי לכת
כוכבי לכת סלעיים יכולים לגדול באמצעות התנגשויות בין גופים גדולים הנקראים פלנטסימלים, באמצעות ספיחת אבנים קטנות, שבה גופים גדולים אוספים חלקיקים קטנים יותר, או באמצעות שילוב של השניים.
המחקר החדש תומך בתמונה ההיברידית, אבל גם מצביע על כך שהארץ ומאדים הסתמכו על התהליכים האלה באחוזים מאוד שונים.
"נראה שלפחות 75 אחוז מהמסה של הארץ מקורה בשני כוכבי לכת צעירים, המכונים פרוטופלנטות, שגדלו על ידי ספיחת אבנים קטנות, ואילו פלנטסימלים תרמו עד 25 אחוז. לעומת זאת, נראה שבערך שלושה רבעים ממסת מאדים הגיעו מפלנטסימלים, והרבע הנותר הגיע מספיחת אבנים קטנות", אומר וואנג.
רמזים כימיים ממערכת השמש המוקדמת
כדי לשחזר את ההיסטוריות של כוכבי הלכת, החוקרים ניתחו יסודות נדיפים כמו נתרן, אבץ ואשלגן בקרום ובמעטפת שלהם. היסודות האלה יכולים להתאדות בטמפרטורות גבוהות, ולכן השפע שלהם כיום משמר רמזים על התנאים שהארץ ומאדים היו נתונים בהם כשנוצרו.
הצוות שילב את טביעות האצבע הכימיות האלה עם מודלים ממוחשבים כדי למצוא את ההתאמה הטובה ביותר בין תרחישי היווצרות לכוכבי הלכת שרואים היום.
"זאת עבודת בילוש רצינית להבין מה קרה אז כשרוב העדויות נעלמו מזמן. אבל גם אחרי 4.5 מיליארד שנים, הרכב המעטפות של הארץ ושל מאדים נשאר אותו הדבר, מעין עדות לתהליך ההיווצרות", אומר יוהנסן.
המודלים עדיין תלויים בהנחות כי ההרכב המדויק של חומרי הבניין המקוריים של מערכת השמש לא ידוע. למרות זאת, החוקרים אומרים שהניגוד בין הארץ ומאדים נשאר עקבי כשההנחות האלה שונו.
"האחוזים המדויקים יכולים להשתנות במידה מסוימת, אבל הניתוחים שלנו מראים בעקביות שהארץ ומאדים נוצרו בשני אופנים שונים. השיטה שלנו מאפשרת דרך יותר מדויקת וישירה להבין היווצרות של כוכבי לכת מאשר הגישה היותר נפוצה המבוססת על איזוטופים, שלעיתים קרובות אפשר לפרש באופנים רבים", אומר וואנג.
השלכות לגבי עולמות ראויים לחיים
אותה גישה תוכל בסופו של דבר לעזור למדענים שחוקרים כוכבי לכת סלעיים מעבר למערכת השמש. התנאים בהיווצרות משפיעים על מידת החומר הנדיף שמשתמר בכוכב לכת, כולל מים וחומרים אחרים הקשורים לקיום חיים.
"אם נבין איך כוכבי לכת מאבדים יסודות נדיפים בזמן היווצרם, גם נשתפר בחיזוי כמויות המים והחומרים תומכי החיים האחרים שישתמרו בהם בסופו של דבר", אומר יוהנסן.
שאלות ותשובות
מה ההבדל שהמחקר מציע בין היווצרות כדור הארץ למאדים?
לפי המודל, רוב החומר של כדור הארץ הגיע משני גופים צעירים שגדלו בספיחת אבנים קטנות, ואילו רוב החומר של מאדים הגיע מפלנטסימלים. בשני המקרים השתתפו שני התהליכים.
כיצד משחזרים תהליך שהתרחש לפני 4.5 מיליארד שנים?
משווים את השפע של יסודות נדיפים בקרום ובמעטפת לתחזיות של מודלים ממוחשבים. היסודות משמרים רמזים לחימום ולאובדן חומר במהלך ההיווצרות.
האם שיעורי התרומה של כל תהליך הם מספרים סופיים?
לא. הם אומדנים התלויים בהנחות על חומרי הבניין הקדומים. החוקרים מדגישים שההבדל בין שני כוכבי הלכת נשמר בתרחישים שבדקו, גם כששינו הנחות.
המאמר המדעי
עוד בנושא באתר הידען
- מודלים חדשים מציעים: היווצרות כדור הארץ אינה צירוף מקרים קוסמי
- ווב מגלה את השעון שמתקתק מעל היווצרות כוכבי לכת
- מערכת שמש בהתהוות: שני כוכבי לכת נצפו נוצרים
- עדות נדירה להתנגשות בין כוכבי לכת בזמן אמת
- לא מספיק למצוא מים: אזור זהב כימי להיווצרות חיים
מקור: SciTechDaily / אוניברסיטת קופנהגן; תרגום: נחום שרשבסקי
KioskNews shows a cleaned-up reading view extracted from the publisher’s page — the original always lives on their site, not ours.