يُعتقد أن الكواكب الصخرية مثل الأرض قد بدأت على شكل غبار يدور حول النجوم المولودة حديثًا ، وتأتي لنا أدلة حول أصل هذا الغبار في النيازك والمذنبات اليوم ، بالإضافة إلى رصد الأقراص المحيطة بالنجوم حول النجوم الصغيرة.
لكن الغموض غطى تفاصيل تطور الغبار وكيف أصبح في نهاية المطاف لتشكيل أجسام أكبر. الآن ، ورقتان في المجلة طبيعة يقترحون آلية جديدة لشرحها.
تتوقف الآلية الجديدة على حبيبات الغبار البلورية المصدومة بالحرارة ، والتي هاجرت بطريقة أو بأخرى من حيث تم إنشاؤها - على مقربة من الشمس - إلى النظام الشمسي الخارجي. ضمنيًا ، يجب أن تحدث نفس العملية حول النجوم الشابة الأخرى.
تم اقتراح مجموعة من الفرضيات السابقة لشرح الهجرة ، ولكن لم يكن أي منها مناسبًا تمامًا. شملت ، وفقًا للفيزيائي ديان فينكوفيتش من جامعة سبليت في كرواتيا ، الاختلاط المضطرب ، وإطلاق الجسيمات الباليستية في الرياح الكثيفة الناتجة عن تفاعل قرص التنامي مع المجال المغناطيسي للنجم الشاب (يسمى نموذج الرياح X) ، و الاختلاط بوساطة الأذرع الحلزونية العابرة في الأقراص غير المستقرة بشكل ثقافي هامشي. Vinkovic هو المؤلف الرئيسي في واحدة من طبيعة أوراق.
وكتب قائلاً: "يتطلب الخلط المضطرب مصدرًا لزوجة مضطربة فعالة ويتم التذرع بعدم الاستقرار المغناطيسي كالمرشح الواعد ، ولكن تعتبر الامتدادات الكبيرة للقرص غير مؤينة بدرجة كافية للحفاظ على عدم الاستقرار نشطًا". "يعتمد نموذج الرياح السينية على الفكرة النظرية لتكوينات المجال المغناطيسي في المنطقة المجاورة مباشرة لنجوم ما قبل التسلسل الرئيسي والآمال العالية توضع على الملاحظات المستقبلية لحل هذا المأزق."
وأخيرًا ، "إن نموذج الأذرع الحلزونية موجود في مجال المناقشات حول ما إذا كانت الأعداد الأساسية والتقريب المادي والافتراضات حول الظروف الأولية واقعية بما يكفي لجعل النتائج معقولة."
في الورقة الأخرى ، وجد بيتر أبراهام من أكاديمية العلوم المجرية وزملاؤه توقيع الغبار البلوري بعد اندلاع نجم شاب ، في حين لم تظهر بيانات الأرشيف أي علامة عليه قبل التوهج.
تبحث ورقة Vinkovic في خلط جزيئات الغبار البلوري الكبيرة في سديم الكواكب الأولية حول الشمس الصغيرة.
القوة التي ينتجها الضوء الساطع على جسم ما هي ظاهرة معروفة تسمى ضغط الإشعاع. نحن لا نشعر به في الحياة اليومية لأننا ضخمون جدًا بحيث لا يمكن ملاحظة هذا التأثير. بالنسبة للجسيمات الصغيرة جدًا ، من ناحية أخرى ، يمكن أن تكون هذه القوة أكبر حتى من الجاذبية التي تحافظ على الجسيمات في المدار حول النجم. وقد تركزت التحقيقات حتى الآن فقط على ضغط الإشعاع بسبب ضوء النجوم. أظهرت النتائج أن الحبوب الفردية لن تسافر بعيدًا وسيتم دفعها إلى عمق أكبر في القرص.
تشير Vinkovic إلى أن الأشعة تحت الحمراء الناشئة عن القرص المترب يمكن أن ترفع الحبوب أكبر من ميكرومتر واحد من القرص الداخلي ، حيث يتم دفعها للخارج عن طريق ضغط الإشعاع النجمي أثناء الانزلاق فوق القرص. تعيد الحبوب دخول القرص في نصف القطر حيث يكون باردًا جدًا لإنتاج دعم كافٍ لضغط الأشعة تحت الحمراء لحجم معين من الحبوب وكثافة صلبة.
ومع ذلك ، يشير Vinkovic إلى أنه ليس فقط النجم ، ولكن أيضًا القرص الذي يضيء. عند دراسة التأثيرات على حبيبات غبار الكواكب الأولية أكبر من ميكرومتر واحد ، والذي يمكن مقارنته بحجم الجسيمات لدخان السجائر ، اكتشف Vinkovic أن ضوء الأشعة تحت الحمراء المكثف من المناطق الأكثر سخونة في قرص الكواكب الأولية قادر على دفع مثل هذا الغبار خارج القرص. إن الأشعة تحت الحمراء هي ما يمكن أن نشعر به "الحرارة" على بشرتنا. يؤدي الجمع بين ضغط الإشعاع من النجم والقرص إلى إنشاء قوة صافية تمكن حبيبات الغبار من التصفح على طول سطح القرص من المناطق الداخلية إلى الخارجية للقرص.
تصل درجات الحرارة في هذه المنطقة الساخنة إلى حوالي 1500 درجة كلفن (2200 درجة فهرنهايت) ، وهي كافية لتبخير جزيئات الغبار الصلبة أو لتغيير هيكلها الفيزيائي والكيميائي. إن الآلية التي يصفها فينكوفيتش في ورقته ستنقل جزيئات الغبار المتغيرة إلى مناطق قرص أكثر برودة بعيدًا عن النجم. يمكن أن يفسر هذا سبب احتواء المذنبات على مزيج محير من الجسيمات والجسيمات التي تغيرت في درجات حرارة عالية. لقد حير هذا الخليط الفلكيين ، حيث تتكون المذنبات في مناطق القرص البارد من المواد المجمدة مثل الماء أو ثاني أكسيد الكربون أو الميثان. لذلك من المتوقع ألا تتعرض جزيئات الغبار الصخري التي تختلط مع الجليد إلى درجات حرارة عالية أبدًا.
في افتتاحية مرافقة للدراسات ، كتب عالم الفيزياء الفلكية بجامعة ميسوري أيجن لي أن أصل السليكات البلورية في المذنبات "كان موضع جدل منذ اكتشافها لأول مرة قبل 20 عامًا".
بينما يبشر لي بالوعد في النظرية الجديدة ، "سيكون من المثير للاهتمام أن نرى ما إذا كانت الآليات الأخرى مثل الخلط المضطرب ونموذج" الريح السينية "ستحمل بشكل فعال حبيبات تحت الميكرومتر ، والتي تعد باعثًا متوسطًا فعالًا للأشعة تحت الحمراء ، إلى الخارج ودمجها في كتب المذنبات ". "من الممكن أيضًا أن يتم تصنيع بعض - ولكن ليس كل - سيليكات بلورية في الموقع في غيبوبة كوميدية."
المصدر: بيان صحفي من Vinkovic. شاهد رسمًا متحركًا قصيرًا يوضح كيفية عمل آلية حركة الغبار المقترحة حديثًا.
