زهره ماه خود را خورد: چگونه "دوقلو" زمین می تواند یک ماهواره سنگی را ببلعد

توسط جولز برنشتاین، دانشگاه کالیفرنیا - ریورساید

ویرایش شده توسط رابرت ایگان، بررسی توسط اندرو زینین

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

دانشمندان مدت‌ها حدس می‌زنند که چرا زهره، با اندازه، جرم و ساختار مشابه زمین، ماه ندارد. تحقیقات جدید UC Riverside نشان می دهد که دوقلو گرسنه ما احتمالا آن را بلعیده است.

در گذشته، دانشمندان این نظریه را مطرح کردند که زهره احتمالا قمری دارد که مورد اصابت چیزی عظیم قرار گرفته و آن را محو کرده است. تئوری های دیگر بر این ایده متمرکز بودند که زهره در وهله اول هرگز دچار برخوردی نشد که یک ماه را تشکیل داد.

تحقیق جدید که در مجله اخترفیزیک منتشر شده است، نشان می‌دهد که هیچ کدام از این دو نظریه با هم مطابقت ندارند.

استفان کین، اخترفیزیکدان و نویسنده ارشد UCR، می گوید: «مطالعه من نشان می دهد که زهره برای رسیدن به آنچه امروز می بینیم نیازی به فاجعه نداشت. به نظر می رسد گرانش خود سیاره همراه با سرعت چرخش آن به طور طبیعی باعث فروپاشی ماه در بالای آن شده است.

دانشمندان می توانند به طور دقیق فاصله بین زمین و ماه را اندازه گیری کنند زیرا فرود آپولو 11 ناسا آینه هایی را در آنجا باقی گذاشت. کین گفت: "ما می دانیم که ماه به آرامی از سیاره دور می شود، با سرعتی در حدود چهار سانتی متر (1.6 اینچ) در سال." به گفته کین، این فاصله گذاری به این دلیل اتفاق می افتد که زمین هر 24 ساعت یکبار چرخش نسبتا سریعی را انجام می دهد. انرژی حاصل از این چرخش به ماه منتقل می شود و باعث دور شدن آن می شود.

زهره وضعیت برعکس دارد. 243 روز زمینی طول می کشد تا سیاره یک چرخش را انجام دهد. به جای دور شدن تدریجی، چرخش آهسته و گرانش سیاره باعث می شود ماه به سمت داخل مارپیچی به سمت یک برخورد حرکت کند.

برای آزمایش این ایده، کین مدل های کامپیوتری را بر اساس فیزیک نحوه تعامل اجسام سیاره ای از طریق گرانش توسعه داد. او ابتدا تکامل زمین و ماه آن را بازتولید کرد تا مطمئن شود که مدل به طور دقیق یک سیستم شناخته شده را نشان می دهد.

سپس سرعت چرخش زهره و اندازه قمرهای فرضی آن را تغییر داد و قمرهایی را با جرمی بین نیم تا 10 برابر جرم ماه زمین آزمایش کرد. در اکثر شبیه سازی ها، نتیجه یکسان بود: ماه به زهره برخورد کرد. هر چه ماه بزرگتر باشد، سریعتر سقوط می کند.

کین گفت: وقتی این کشف را انجام دادم، شوکه شدم. "من فکر می کردم که مطمئنا طیف گسترده ای از سناریوهایی که در حال بررسی بودم به نتایج مختلفی منجر می شود. اما همه چیز تقریبا در یک جهت پیش رفت."

این یافته ثابت نمی کند که زهره زمانی ماه داشته است. کین معتقد است که ممکن است وجود داشته باشد، اما اینکه آیا تا به حال شکل گرفته است، یک سوال باز باقی می ماند. این مطالعه نشان می دهد که اگر زهره یک قمر داشت، نمی توانست به طور نامحدود به وجود خود ادامه دهد.

یافتن شواهد فیزیکی از چنین برخوردی دشوار خواهد بود. تقریبا 80 درصد از سطح زهره دارای سنی مشابه است، شواهدی از یک رویداد بزرگ دوباره روی سطح حدود یک میلیارد سال پیش که بسیاری از تاریخ زمین‌شناسی قبلی این سیاره را از بین برد.

در عوض شواهد می توانند در زیر سطح قرار گیرند. دانشمندان بر این باورند که قمر زمین پس از یک برخورد عظیم در اوایل تاریخ سیاره شکل گرفته است و مطالعات لرزه نگاری ساختارهای غیرعادی را در اعماق زمین نشان داده است که ممکن است بقایای آن رویداد باشد. اندازه‌گیری‌های مشابه روی زهره می‌تواند سرنخ‌هایی را در مورد اینکه آیا زمانی یک ماه را جذب کرده است ارائه دهد.

چنین برخوردی همچنین می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا راز دیرینه دیگری در مورد زهره را درک کنند: اینکه آیا نزدیک‌ترین همسایه سیاره‌ای زمین قادر به میزبانی حیات بوده است یا خیر.

برخورد قمر با زهره می تواند انرژی و حرکت زاویه ای عظیمی را به سیاره منتقل کند و به طور بالقوه چرخش، زمین شناسی و آب و هوای آن را تغییر دهد. اگر روزگاری ناهید اقیانوس‌ها یا سایر شرایط مساعد برای حیات داشت، چنین برخوردی می‌توانست مسیر تکامل سیاره را تغییر دهد.

پیامدها فراتر از زهره است. دانشمندانی که در جست‌وجوی جهان‌های بالقوه قابل سکونت در اطراف ستارگان دیگر هستند، اغلب به دنبال سیاراتی شبیه زمین می‌گردند و وجود ماه را عاملی می‌دانند که می‌تواند بر سکونت‌پذیری تأثیر بگذارد.

ماه زمین جزر و مد می کند، ممکن است به فعال نگه داشتن سیاره از نظر زمین شناسی کمک کرده باشد و عمیقا بر تکامل زمین تأثیر گذاشته است. با این حال، دانشمندان نمی دانند که آیا ماه بزرگ برای زندگی ضروری است یا خیر.

کین گفت: "احساس من این است که داشتن ماه فوایدی دارد، اما برای سکونت نیازی به آن نیست." ماه قطعا نحوه تکامل زمین را در طول زمان تغییر داده است، اما ما به طور کامل نمی دانیم که این نقش چقدر مهم است.

یافته های کین نشان می دهد که حتی سیاراتی که قادر به تشکیل قمر هستند نیز ممکن است نتوانند آنها را حفظ کنند. جهان‌هایی که به آهستگی می‌چرخند می‌توانند قمرهای خود را مارپیچی به سمت سطوح خود بفرستند و در این فرآیند سیارات را به طرز چشمگیری تغییر دهند.

کین گفت: "وقتی مردم به دوقلوهای زمین در اطراف ستارگان دیگر فکر می کنند، یک سوال این است که "آیا ماه دارد؟" "مطالعه من سناریوی نگران کننده ای را برای بسیاری از این موارد نشان می دهد. اگر این سیارات به اندازه کافی سریع نچرخند، ماه به سطح زمین برخورد خواهد کرد و این مسیر تاریخ را برای آن سیارات تغییر خواهد داد."

استفن آر. کین و همکاران، مرگ جزر و مد: تکامل و سرنوشت یک ماه فرضی زهره، مجله اخترفیزیک (2026). DOI: 10.3847/1538-4357/ae9d6c

ارائه شده توسط دانشگاه کالیفرنیا - ریورساید

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

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →