ربما تكونت الأرض من حلقتين منفصلتين حول الشمس

ربما يكون النظام الشمسي الداخلي قد تشكل بشكل مختلف عما اعتقدنا منذ فترة طويلة أنه يجب أن يكون عليه. لعقود من الزمن، اعتقد الباحثون أن الكواكب الصخرية تشكلت من قرص واحد من الغبار والحطام في النظام الشمسي المبكر، لكن عمليات المحاكاة الجديدة تشير إلى أنه ربما كان هناك قرصين منفصلين من المواد.

تميل النماذج التي تحتوي على قرص واحد أو حلقة من المواد حول الشمس الشابة إلى عدم القدرة على إعادة إنشاء العديد من ميزات النظام الشمسي كما نلاحظه. أولاً، يبدو أن الأرض مكونة من نوعين مختلفين من الصخور، وهو ما لن يكون منطقيًا إذا جاءت جميعها من نفس الحلقة. أيضًا، تميل النماذج ذات الحلقة الواحدة إلى أن ينتهي بها الأمر إلى أن يكون عطارد والمريخ أكبر من اللازم، وأن تكون الزهرة والأرض قريبتين جدًا من بعضهما، وأن تكون تركيبة الأرض والمريخ متشابهة جدًا.

قام بيل بوتكي – من معهد أبحاث الجنوب الغربي في كولورادو – وزملاؤه ببناء سلسلة من عمليات المحاكاة التفصيلية للطرق المختلفة التي يمكن أن تتشكل بها الكواكب من خزان واحد من المواد وتطورت بعد ذلك، لكن المشاكل استمرت.

“لقد أمضينا ستة أشهر أمام الكمبيوتر، ولم يكن هناك أي شيء يعمل، لذا قمنا بمسرحية يائسة. وقلنا، لماذا لا نجرب خزانًا ثانيًا؟” قال بوتكي أثناء تقديم هذا العمل في مؤتمر علوم القمر والكواكب في تكساس في 16 مارس. “اتضح أن هذا النموذج لم يقم بعمل رائع في صنع الكواكب الأرضية فحسب، بل قام أيضًا بعمل جيد جدًا في شرح بعض الأشياء التي كانت تزعجنا.”

كان النموذج الأفضل ملائمًا يحتوي على قرصين منفصلين، أحدهما على بعد حوالي نصف المسافة الحالية من الشمس إلى الأرض، والآخر على بعد حوالي 1.7 مرة من المسافة بين الشمس والأرض. انتهت هذه المحاكاة إلى أن تكون جميع الكواكب ذات أحجام ومسافات صحيحة.

كما أنه يناسب تركيبات الأرض والقمر والمريخ. “نعتقد أن الأرض تشكلت في الغالب من [inner solar system] قال جان هيلمان من معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي في ألمانيا خلال عرض تقديمي آخر في نفس اليوم: “الجزء الأخير فقط جاء من النظام الشمسي الخارجي. إذا تشكلت الأرض من القرص الداخلي، مع مساهمات طفيفة من القرص الخارجي، كما يتوقع نموذج بوتكي، فإنها ستطابق تلك التوقعات. ومن ناحية أخرى، سيتشكل المريخ في الغالب من القرص الخارجي، وهو ما يفسر الاختلافات بين تكوين الكوكبين”.

هناك بعض القلق من أن النموذج يتطلب ظروفًا أولية محددة جدًا لإعادة إنتاج النظام الشمسي الداخلي بشكل صحيح، وليس من الواضح بنسبة 100% سبب حصول هذه الظروف على القيم المطلوبة. قال بوتكي: “التغييرات الطفيفة في شكل القرص يمكن أن تعطيك اختلافات كبيرة في المكان الذي تذهب إليه الكواكب الأرضية”.

ويعمل الباحثون الآن على تحسين نموذجهم واستكشاف آثاره الأخرى على النظام الشمسي. وقال بوتكي: “إننا نستخدم الكثير من وقت الكمبيوتر العملاق لتجربة كل الاحتمالات المعقولة”. إذا نجح هذا التفسير الجديد، فيمكن أن يفسر جميع أنواع أسرار النظام الشمسي، بدءًا من الكويكبات الغريبة وحتى الصخور غير المبررة على سطح القمر.