حميده احمديان راد
منطقه حاشيه اي و سرد منظومه شمسي به عنوان كمربند كوييپر شناخته مي شود. هر روز اشياي جديدتري در كمربند كوييپر كشف مي شود و همچنان كه داده هاي بيشتري درباره آنها جمع آوري مي شود بحث هاي بيشتري هم ميان دانشمندان درباره شان شكل مي گيرد.
يكي از دانشمنداني كه اخيراً تئوري چالش برانگيزي را درباره اشياي بزرگ كمربند كوييپر مطرح كرده ميشل براون از مؤسسه فناوري كاليفرنيا در پاسادنا است. وي به جاي نظريه به هم پيوستن تدريجي پيش سازهاي كوچك (مواد متشكله جسم جديد) كه در زمينه نحوه تشكيل اشياي بزرگ كمربند كوييپر مطرح است، تئوري ديگري را ارايه كرده است. براون مي گويد كه بزرگ ترين اشياي كمربند كوييپر به دنبال بروز يك سري از برخوردها بين اشيايي كه تقريباً هم اندازه بوده اند تشكيل شده اند. فرايندي كه براون آن را رشد هرمي توصيف مي كند.
براون كشفيات اخير در زمينه اشياي بزرگ كمربند كوييپر را به عنوان شاهد تئوريش مطرح مي كند. اين اشيا كه قطرشان به بيش از دو هزار كيلومتر مي رسد، از نظر ميزان تراكم بسيار با هم متفاوتند. به اين ترتيب كه برخي با داشتن تراكم هايي به ميزان 3.0 گرم در سانتي متر مكعب به نظر مي رسد كه تقريباً به طور كامل از سنگ تشكيل شده باشند. بقيه اشيا تراكم هاي بسيار پاييني دارند. به طوري كه به نظر مي رسد تقريباً به طوركامل از يخ آب تشكيل شده باشند و فضاهاي خالي هم جابه جا در آنها وجود داشته باشد. پلوتون كه تا همين اواخر يكي از سيارات منظومه شمسي در نظر گرفته مي شد، شناخته شده ترين شيء كمربند كوييپر است. پلوتون با تراكمي حدود 2.0 گرم در سانتي متر مكعب بين اين دو قرار گرفته.
براون مي گويد كه اگر همه اين اجرام از به هم پيوستن انبوهي از پيش سازهاي كوچك تشكيل شده باشند، همگي بايد تراكم هايي داشته باشند كه تركيب متوسط سحابي اي كه در آن تشكيل شده اند را نمايندگي كنند. براساس نظريه «تشكيل اجرام از انبوه پيش سازهاي كوچك»، براي اين كه جسمي بزرگ به دست آيد، لازم است اشيايي از يك نوار بسيار بزرگ از بخش خارجي تر منظومه شمسي به هم بپيوندند. در اين صورت شما انتظار داريد كه اجرام تشكيل شده بعضي از يكنواخت ترين و همسان ترين تركيبات را در منظومه شمسي داشته باشند. درحالي كه شما در كمربند كوييپر با بيشترين تنوع مواجهيد.
به عقيده براون وجود تنوع چشمگير در اشياي كمربند كوييپر دال بر اين است كه بزرگ ترين اشياي اين منطقه نه از به هم پيوستن تدريجي پيش سازها، بلكه در نتيجه بروز شمار اندكي تصادف ميان اشيايي كه در آغاز قطرشان تقريباً 500 كيلومتر بوده به وجود آمده اند. در هر تصادف، بيشتر جرم دو شيئي كه با هم تصادف كرده اند به هم گير مي كنند و شيء بزرگ جديدي را تشكيل مي دهند. بقيه مواد حاصل از تصادف هم به فضا مي روند. مقدار ماده اي كه به فضا مي رود برحسب اندازه و نيروي هر برخورد متفاوت است.
به عنوان مثال عمده موادي كه به فضا ريخته مي شوند از يخ هستند. اين به آن معني است كه احتمالاً بعضي از اشياي بزرگ كمربند كوييپر در نتيجه شمار كوچكي از برخوردهاي واقعاً بزرگ ميان اجرام ساخته شده از يخ رقيق ساخته شده اند. درحالي كه بقيه ممكن است از برخوردهاي كوچك تر و كمتر قدرتمندي ساخته شده باشند كه اجازه مي دهد يخ بيشتري در شيء باقي بماند.
بحثي كه براون مطرح كرده با مطالعه اي كه الكس پاركر فارغ التحصيل رشته ستاره شناسي انجام داده تأييد مي شود.
پاركر اشياي دوتايي را در بخش سرد و كلاسيك كمربند كوييپر، يعني منطقه اي در گوشه منظومه شمسي، واقع در شش تا هفت ميليارد كيلومتري از خورشيد بررسي كرده است. تئوري هاي مرسوم ارايه توضيح درباره اين كه اين اشيا چگونه در اين منطقه و در فاصله به اين دوري تشكيل شده اند را سخت مي بينند. چراكه روند پيوستن پيش سازها در اين منطقه خيلي آهسته تر از آن بوده كه در طول دوره زندگي منظومه شمسي تمام شده باشد. بنابراين براساس مدلي به نام مدل نايس Nice، دانشمندان حدس مي زنند كه اين اشيا نزديك تر به خورشيد تشكيل شده اند. يعني جايي كه رشد سريع تر اشيا امكان پذير بوده است. سپس اين اشيا به خارج و به مدارهاي سيارات خارجي تر پرت شده اند.
اما به گفته پاركر يك مشكل با اين تئوري وجود دارد و آن اين كه حدود 30 درصد اشياي كمربند كوييپر دوتايي هستند. مشهورترين اين اشيا پلوتون و شارون هستند. اما خيلي هاي ديگر هم وجود دارند. اين اجرام دوتايي به قدري از هم دور هستند و سست به هم متصل مانده اند كه هر واكنشي با نپتون آنها را در مسيرهاي متفاوت به پرواز درمي آورده است.
منبع: http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=kuiper-belt-collisions
| < قبلی | بعدی > |
|---|
