في صدر دراسة جديدة في Nature هذا الأسبوع ، ذكر الباحثون أن الأرض تشكلت في غضون 3 ملايين سنة فقط. هذا أسرع بشكل ملحوظ من التقديرات السابقة التي تضع الجدول الزمني يصل إلى 100 مليون سنة.
قد لا تبدو ملايين السنين سريعة لمجرد البشر ، ولكن على نطاق فلكي ، فهي سريعة بشكل لا يصدق. خلال 4.6 مليار سنة من وجود نظامنا الشمسي ، كانت 3 ملايين سنة بمثابة طرفة عين. هذا ما يعادل أقل من دقيقة في يوم من 24 ساعة. (إذا كانت الأرض قد تشكلت على مدى عشرات الملايين من السنين ، فسيكون ذلك ما يعادل 5 إلى 15 دقيقة في اليوم).
قال إسحاق أونيت ، المؤلف الرئيسي للدراسة: “يمكن للكواكب أن تنتقل من طفولتها إلى حجم الأرض والمريخ في غضون بضعة ملايين من السنين فقط ، وهو حقًا سريع حقًا مقارنة بمئات الملايين من السنين التي كان يُعتقد سابقًا”. ودكتوراه. مرشح في جامعة كوبنهاغن. “يمكننا أيضًا أن نتوقع أنه إذا تشكلت الكواكب الأخرى … بنفس الآلية ، فإن المكونات المطلوبة للحياة مثل الماء ، يجب أن تكون موجودة على الكواكب الأخرى والأنظمة الأخرى ، لذلك هناك فرصة أكبر لوجود عوالم مائية في أماكن أخرى من المجرة . “
يؤكد المؤلفون أن هذا التكوين السريع حدث من خلال نظرية تسمى تراكم الحصى. الفكرة العامة ، وفقًا للمؤلف المشارك وعالم الكيمياء الكونية مارتن بيزارو ، هي أن الكواكب تولد في قرص من الغبار والغاز. عندما تصل إلى حجم معين ، فإنها تجذب بسرعة تلك الحصى مثل المكنسة الكهربائية. بعض هذه الحصى جليدية ويمكن أن توفر إمدادات المياه للأرض ، كما يعتقد الثلوج الحصاة. كان من الممكن أن يؤدي هذا إلى نسخة مبكرة من كوكبنا ، تُعرف باسم بروتو إيرث ، أي ما يقرب من نصف حجم كوكبنا الحالي. (من المحتمل أن يكون عرضنا الحالي للأرض قد تشكل بعد تأثير أكبر بعد حوالي 100 مليون سنة ، مما أدى أيضًا إلى تكوين قمرنا).
ومع ذلك ، فإن نظرية تراكم الحصى هذه لتكوين الأرض هي نظرية مثيرة للجدل.
يتفق العلماء على أن هذه النظرية تشرح تكوين عمالقة الغاز في نظامنا الشمسي ، مثل كوكب المشتري وزحل – تراكم الحصى هو الطريقة الوحيدة لكوكب عملاق لينمو بسرعة كافية قبل أن يتبدد قرصه الكوكبي. لكنها متنازع عليها بالنسبة لنظرائهم الأرضيين. البعض الآخر وأشار إلى القضايا من أين أتت الحصى حول كوكب الأرض أو لماذا الكواكب ليست أكبر.
يقول أونيت إن النظرية الأكثر قبولًا هي أن الكواكب الأرضية ، مثل الأرض ، تشكلت من خلال سلسلة من الاصطدامات من الكويكبات التي أصبحت أكبر وأكبر بشكل تدريجي. هذه العملية تعني أن تكوين الأرض استغرق حوالي 100 مليون سنة أو أكثر. في هذه الآلية ، قد يكون وجود الماء على الأرض محظوظًا ، ربما تم نقله عن طريق كويكب أو مذنب.
قال المؤلف المشارك مارتن شيلر إنه وزملاؤه يريدون من الآخرين إعادة التفكير في كيفية تشكل الكواكب الأرضية. “نعم ، بالطبع ، تتوفر الحصى في كل مكان. قال شيلر ، عالِم الكيمياء الكونية بجامعة كوبنهاغن ، “بالطبع ستنمو الكواكب الأرضية أيضًا عن طريق تراكم الحصى”.
وأضاف بيزارو أن هذه الدراسة تقدم “أقوى دليل” على أن الكواكب الأرضية تشكلت من خلال تراكم الحصى.
حدد الفريق النطاق الزمني لتشكيل الأرض من خلال النظر إلى نظائر السيليكون من أكثر من 60 نيزكًا وأجسامًا كوكبية بالقرب من الأرض ، والتي تمثل الأنقاض المتبقية بعد تشكل الكوكب. السيليكون عنصر رئيسي في الصخور ولبنة بناء حيوية للكوكب ، على غرار الكربون للحياة. نظرًا لوجودها بكثرة في الكون ، يتم إنتاجها بسهولة وبشكل شائع ويمكن أن تكون بمثابة متتبع جيد للتكوينات الكوكبية.
من خلال تحليل تركيبات السيليكون في عينات من مختلف الأعمار ، قال Onyett إنهم يستطيعون تجميع تسلسل زمني لما كان يحدث في قرص الغبار قبل تشكل الأرض. ووجدوا أنه مع تقدم العينات في العمر ، تغير تكوين الكويكبات باتجاه تكوين الغبار الكوني الذي تراكمت بواسطة الأرض.
قال أونييت: “هذا دليل قوي جدًا على أن هذا الغبار كان يُجرف أيضًا أثناء انجرافه نحو الداخل نحو الشمس”. “كان من الممكن أن تجتاحها الأرض لأنها كانت تنمو بالتراكم.”
قال بيرجر شميتز ، عالم الفلك في جامعة لوند الذي لم يشارك في البحث ، إن هذه النتائج “مقنعة للغاية” ويمكن أن تغير طريقة تفكيرنا في تكوين كوكبنا.
كتب شميتز ، باحث مشارك في متحف شيكاغو فيلد ، في رسالة بالبريد الإلكتروني: “إذا استمرت هذه التفسيرات (والتي أعتقد أنها ستفعل) ، فإن هذا يمثل نقلة نوعية كبيرة في فهمنا لتشكيل الأرض”. “التحولات النموذجية تأتي دائمًا كمفاجآت كبيرة ….. كم كنا مخطئين لفترة طويلة!”
والأهم من ذلك ، قال إن النتائج تظهر أنه لا يوجد شيء مميز في كوكبنا الحامل للمياه. “إنه مجرد كوكب عادي جدًا في مجرتنا. هذا مهم في محاولاتنا لفهم مدى شيوع أشكال الحياة العليا في الكون “.
قال عالم الكيمياء الكونية للنظائر المشعة ، فرانسوا تيسو ، الذي لم يشارك في الدراسة ، إن البحث الجديد قدم تحليلًا رائعًا للتركيب النظائري للسيليكون عبر العديد من المواد الكوكبية. لكنه غير متأكد من أن تراكم الحصى هو أبسط تفسير للاتجاهات في بيانات السيليكون. وقال إن هناك حاجة إلى تحليل إضافي لكيفية ملاءمة بيانات نظائر Si الجديدة مع النماذج الأخرى ، أو عدم ملاءمتها لها.
ومع ذلك ، قال تيسو ، من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، “هذه نتائج مثيرة ستجلب قيودًا رئيسية جديدة على فهمنا لتكوين الأرض”. “إنه وقت مثير للمجتمع وخطوة إلى الأمام لا يمكن إنكارها.”
. “محلل حائز على جوائز. محب للموسيقى. منشئ. هواة Twitter. مستكشف ودود. محب للتواصل ودود.”