زمین باید یخ زده می بود - ایپتن

وجود سیاره ای مانند زمین به عنوان یک سیاره قابل سکونت ممکن است نادرتر از آنچه فکر می کردیم باشد. دانشمندان از مدل های کامپیوتری استفاده نموده اند تا دلیل اینکه سیاره ما دارای آب و هوای معتدلی است و دنیایی تماماً پوشیده از اقیانوس نیست را شرح دهند. آنها می گویند شرایط کنونی زمین به این دلیل است که ستاره ای عظیم در مجاورت منظومه شمسی وجود داشته است. این ستاره با رادیوکتیو خود موجب شده است تا بخشی از آب سطح سیاره های در حال رشد منظومه شمسی تبخیر گردد.

یکی از اسرار بزرگ علمی در دوران ویکتوریا (دوره اوج انقلاب صنعتی) این بود که چرا بیابان یخ زده نیست؟ با شناخت بیشتر زمین شناسان در خصوص نحوه محاسبه دقیق سن زمین، نتایج به دست آمده این پرسش را بزرگ تر کرد چرا که آنها دریافتند که زمین نباید تا این اندازه گرم باشد. نظریه پذیرفته شده در آن موقع این بود که زمین به شکل یک جرم مذاب غول پیکر بوده که به تدریج خنک شده است. این را دلیلی بر این می دانستند که عصر دایناسورها از امروزه گرم تر بوده و زمین قرن ها بعد خنک تر از اکنون خواهد بود.

مشکل این بود که زمین شناسان کشف کردند که زمین میلیاردها سال سن دارد که به این معنی بود که دنیا باید مدت ها پیش به دمای پایه محیط خود نزدیک شده و یخ می زد و تنها منبع گرمای آن خورشید بود. پس این نظریه رد شد. زمین خیلی گرم است و درون آن مذاب و بسیار فعال است. اما چرا؟ پاسخ این پرسش کشف رادیواکتیو بود. محققان دریافتند که حضور عناصر رادیواکتیوی مانند اورانیوم در داخل زمین مبین آن است یک منبع انرژی داخل زمین وجود دارد که قلب آن را حتی پس از طی چندین دوره یخبندان داغ نگه داشته است.امروزه دانشمندان نحوه تشکیل سیارات را بیشتر شناخته اند و نتیجه آخرین شبیه سازی های رایانه ای این است که سیاره ای مانند زمین بسیار عجیب و غیرعادی است.

زمین در مقایسه با سیاره هایی مانند عطارد یا مریخ باید سراسر پوشیده از آب می بود. در حال حاضر 75 درصد از سطح زمین را آب پوشانده است اما مدل ها می گویند که در یک منظومه سیاره ای مانند منظومه ما، زمین باید یک توپ غول پیکر یخی با اقیانوسی از یخ از قطب شمال تا قطب جنوب باشد. طبق گفته مایکل مایر اخترشناس دانشگاه میشیگان، شبیه سازی کامپیوتری بخشی از پاسخ را ارائه داد. اگر تصور گردد که ستاره ای عظیم در مجاورت منظومه شمسی وجود داشته است، هنگامی که چنین ستاره ای به انتها عمر خود می رسد، نواختر اتفاق می افتد و مقادیر فراوانی از ماده را با بعضی از اجزای تشکیل دهنده رادیواکتیوی مانند آلومینیوم -26 پرتاب می نماید.

شبیه سازی ها نشان می دهد که داشتن این عناصر در اجرام آسمانی کوچک یا سیاره های جدید در حال شکل گیری حرارت اضافی فراهم می نماید که به تبخیر بیشتر آب یاری می نماید و از پدید آمدن یک دنیای پوشیده از آب و یک لایه غیر قابل نفوذ از یخ در کف اقیانوس جلوگیری می نماید.

وجود این عناصر اجازه می دهد تا چرخه کربن آغاز گردد که به ثبات آب و هوا و در نتیجه شرایط سطحی مطلوب برای زندگی یاری می نماید.نکته مهم در خصوص این کشف نه تنها این است که نور جدیدی بر نحوه شکل گیری زمین می اندازد، بلکه همچنین به دانشمندان فضایی یاری می نماید تا پیش بینی نمایند که کدام یک از سیاره های فراخورشیدی شناسایی شده ارزش آنالیز دقیق را دارد.اخترشناسان می توانند با جستجو برای ایزوتوپ های رادیواکتیو مناسب پیش بینی نمایند که آیا یک سیاره شبه زمین است یا صرفاً یک دنیا یخی است.

علاوه بر این، درک بهتر این مکانیزم به محاسبه تعداد دنیا های شبه زمین در کهکشان یاری خواهد نمود.میر می گوید: خیلی خوب است که می دانیم عناصر رادیواکتیو می توانند به خشک کردن یک منظومه خیس یاری نمایند و شرح می دهند که چرا سیاره ها در یک منظومه مشابه خواص مشابهی دارند. اما گرمای رادیواکتیو ممکن است کافی نباشد.

این تحقیق در Nature Astronomy منتشر شده است.

5656