برخوردهای سیاره ای ممکن است به جهان های جوان کمک کند تا جو خود را حفظ کنند

ویرایش شده توسط گابی کلارک، بررسی توسط رابرت ایگان

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

یک مطالعه جدید اجازه می دهد تا مقداری از هوا را از یک نظریه قدیمی خارج کند که سیارات صخره ای در حال رشد در صورت برخورد با یک جسم بزرگ در فضا، جو خود را از دست خواهند داد.

محققان جون کورناگا از ییل و داریوش مدیرروستا-گالیان، فوق دکترای سابق ییل که اکنون در دانشگاه جیائو تونگ شانگهای است، می‌گویند، این نوع برخوردها اغلب به سیاره‌ها کمک می‌کند تا جو اولیه غنی از هیدروژن خود را حفظ کنند.

کورناگا، پروفسور زمین و علوم سیاره‌ای در دانشکده علوم و هنر ییل و یکی از نویسندگان این مطالعه جدید در مجله Nature Astronomy می‌گوید: «تصادفات غول‌پیکر بخش مهمی از نحوه رشد سیارات سنگی هستند.

کورناگا گفت: "انتظار می رود سیاراتی به اندازه زمین یا بزرگتر از طریق برخورد بین اجرام سیاره ای کوچکتر شکل بگیرند." این برخوردها جرم می‌افزایند و مقادیر زیادی گرما آزاد می‌کنند که می‌تواند باعث فرار جوی شود.

این تحقیق جدید همچنین غلبه دو نوع سیاره را فراتر از منظومه شمسی زمین روشن می کند: «ابر زمین ها»، سیارات فراخورشیدی که کمی بزرگتر از زمین هستند و جو اولیه ندارند، و «زیر نپتون ها» که حتی بزرگتر هستند و دارای جو اولیه هستند.

مدیرروستا-گالیان، محقق سابق فوق دکترا در آزمایشگاه کورناگا و نویسنده اصلی این مطالعه، می‌گوید: «چرا طبیعت هر دو نوع را به وفور تولید می‌کند، یک معمای اساسی در علم فراسیاره‌ای است. ما به دنبال یافتن توضیح هستیم.»

طی چند سال گذشته، مدیرروستا-گالیان و کورناگا مجموعه‌ای از مقالات را نوشته‌اند که پایه و اساس چگونگی فرار جو و فضاهای داخلی سیاره‌ای را می‌سازند. مطالعه جدید این مطالعات را گرد هم می آورد تا مفهومی کند که پس از یک برخورد غول پیکر چه اتفاقی می افتد.

محققان دریافتند که پس از یک برخورد، جرم اضافه شده، انرژی پیوند گرانشی سیاره را افزایش می دهد - و قدرت آن را بر جو افزایش می دهد. و گرمای اضافی؟ آنها گفتند که تنها بخشی از انرژی ایجاد شده در اثر ضربه باعث افزایش دما در گوشته سیاره (لایه میانی سنگی آن) می شود، در حالی که هسته فلزی جسم برخورد کننده در اعماق زمین فوق العاده گرم باقی می ماند.

به گفته محققان، نتیجه همه این‌ها این است که زیر نپتون‌های بزرگ با اتمسفر ضخیم ترجیحا از طریق برخورد ظاهر می‌شوند. در همین حال، ابر زمین‌های کوچکی که با چنین برخوردهای غول‌پیکری مواجه نمی‌شوند، پس از تابش طولانی‌مدت ستاره‌ای، جو خود را از دست می‌دهند.

کورناگا گفت: «این دیدگاه متعارف چند دهه‌ای را که برخوردهای غول‌پیکر تقریبا همیشه منجر به از دست دادن کامل جو می‌شود، واژگون می‌کند و در عوض نشان می‌دهد که این برخوردها می‌توانند نقش مهمی در شکل‌گیری زیرنپتون‌ها ایفا کنند.»

داریوش مدیرروستا گالیان و همکاران، حفظ اتمسفرهای اولیه از طریق برخوردهای غول پیکر، نجوم طبیعت (2026). DOI: 10.1038/s41550-026-03006-1

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →