محققان دانشگاه کالیفرنیا در یک مطالعه آزمایشگاهی جدید از اتمسفر اولیه سیارات سنگی مانند زمین، نمونه هایی از یک شهاب سنگ اولیه را در یک کوره با دمای بالا گرم کردند و گازهای تشکیل شده را تجزیه و تحلیل کردند.
نتایج نشان می دهد که جو اولیه سیارات زمینی ممکن است به طور قابل توجهی با بسیاری از فرضیات رایج مورد استفاده در مدل های نظری جو سیاره ای متفاوت باشد. این اطلاعات زمانی که شروع به رصد اتمسفر سیارات فراخورشیدی با تلسکوپ های جدید و ابزارهای پیشرفته می کنیم، مهم خواهد بود.
همچنین جالب: آیا قدیمی ترین دهانه شهاب سنگ در جهان آنطور که به نظر می رسد نیست؟
اعتقاد بر این است که اتمسفر اولیه سیارات سنگی عمدتاً از گازهای آزاد شده از سطح سیاره در نتیجه گرمای شدید در طی ساخت بلوک های ساختمانی سیاره ای و فعالیت های آتشفشانی بعدی در مراحل اولیه توسعه سیاره تشکیل شده است. هنگامی که اجزای سازنده یک سیاره به هم می رسند، مواد گرم می شوند و گازها تشکیل می شوند و اگر سیاره به اندازه کافی بزرگ باشد، گازها به عنوان جو به دام می افتند. دانشمندان در تلاشند تا این فرآیند بسیار اولیه شکل گیری جو سیاره را در آزمایشگاه شبیه سازی کنند.
محققان سه شهاب سنگ معروف به کندریت های کربنی نوع CM را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند که تصور می شود ترکیب آنها نماینده ماده ای باشد که خورشید و سیارات از آن تشکیل شده اند. کندریت‌ها با سایر انواع شهاب‌سنگ‌ها از این جهت متفاوت هستند که به اندازه کافی داغ نمی‌شوند تا ذوب شوند، بنابراین برخی از ابتدایی‌ترین اجزا را در خود نگه می‌دارند که می‌توانند در مورد ترکیب منظومه شمسی در زمان تشکیل سیارات به ما توضیح دهند.
محققان با همکاری دانشمندان مواد از دپارتمان فیزیک، یک کوره متصل به یک طیف سنج جرمی و یک سیستم خلاء نصب کردند. هنگامی که نمونه های شهاب سنگ تا دمای 1200 درجه سانتیگراد گرم شدند، سیستم گازهای فراری را که از مواد معدنی موجود در نمونه تشکیل می شود، تجزیه و تحلیل کرد. بخار آب گاز غالب با مقادیر قابل توجهی مونوکسید کربن و دی اکسید کربن بود و مقادیر کمتری هیدروژن و سولفید هیدروژن نیز آزاد شد.
به گفته کارشناسان، مدل‌های اتمسفر سیاره‌ای اغلب ترکیبی شبیه به خورشید را در نظر می‌گیرند و بنابراین تحت سلطه هیدروژن و هلیوم است. آنها می گویند: «با این حال، بر اساس گاز زدایی شهاب سنگ، می توان انتظار داشت که بخار آب گاز غالب و به دنبال آن مونوکسید کربن و دی اکسید کربن باشد. استفاده از ترکیب خورشیدی برای سیارات بزرگی به اندازه مشتری که اتمسفر خود را از سحابی خورشیدی می گیرند طبیعی است، اما تصور می شود که سیارات کوچکتر جو خود را بیشتر از گازهای بیرونی به دست می آورند.
محققان نتایج خود را با پیش‌بینی‌های مدل‌های تعادل شیمیایی بر اساس ترکیب شهاب‌سنگ مقایسه کردند: «از نظر کیفی، نتایج بسیار مشابهی با آنچه مدل‌های تعادل شیمیایی پیش‌بینی می‌کنند، دریافت می‌کنیم، که باید برجسته شوند، اما تفاوت‌هایی نیز وجود دارد. آزمایش‌هایی لازم است تا ببینیم در عمل چه اتفاقی می‌افتد. ما می‌خواهیم این کار را برای طیف گسترده‌ای از شهاب‌سنگ‌ها انجام دهیم تا محدودیت‌های بهتری برای مدل‌های نظری جو سیارات فراخورشیدی فراهم کنیم."
همچنین بخوانید:
- یک شهاب سنگ بر فراز جنوب فلوریدا ثبت شد
- یک شهاب سنگ نادر باعث انفجار صوتی قدرتمندی بر فراز بریتانیای کبیر شد