آن 24 ساعت پرحادثهروزى كه ماه ساخته شد

واضح آرشیو وب فارسی:رسالت: آن 24 ساعت پرحادثهروزى كه ماه ساخته شد
نويسنده: رابرت روى بريت

مترجم: جمشيد سلمانيان

حدود 30 سال است كه دانشمندان به يك تئورى مى انديشند كه مى گويد كره‌ماه زمانى ساخته شد كه قدرى كمتر از 100 ميليون سال بعد از تولد خورشيد، يعنى 4 ميليارد و 600 ميليون سال قبل، جرمى آسمانى به اندازه مريخ با زمين برخورد كرد و تكه اى از آن‌را كنده و به هوا پرتاب كرد. بعدها در اثر فشرده شدن گرد و غبار و نخاله هاى حاصل از آن برخورد در فضا، ماه تشكيل شد. اين ايده كلى را مرحله به مرحله بررسى و تغيير داده اند تا اينكه به يك نظريه مطلوب مبدل شده است. اما تلاشها براى شبيه سازى كامپيوترى اين پديده تئورى مذكور را دچار عوارض جانبى غيرقابل توضيحى كرده است.

يكى از دو مدل سازى اصلى كامپيوترى كه قبلا صورت گرفته بود، نشان داد كه زمين زمانى كه هنوز نصف اندازه كنونى و طى مدت كوتاهى كه در حال حجم و جرم گرفتن بود، نرم شد. تصور بر آن است كه تمام بخش داخلى زمين كه از جنس سنگ است، به همين شيوه ايجاد شده، كه شيوه اى از زياد كردن جرم و حجم كه به آن اصطلاحا رشد فرارى گفته مى شود.

اما اگر فرض كنيم كه ماه در مرحله افزايش حجم و جرم از زمين كنده شده مى‌توان گفت در زمانى كه زمين با بلعيدن مقادير بسيار زياد از سنگهاى آسمانى عظيم داشت وزن زياد مى كرد، ماه هم وجود داشته است. كه در آن صورت بايد گفت برخى از آن سنگهاى آسمانى كه به لحاظ وجود آهن در آنها غنى بوده اند، نيز به ماه هم برخورد كرده اند.

در شبيه سازى ديگر، مشخص شد سنگى كه بر اساس تئورى با زمين برخورد كرده مى بايست سه برابر مريخ بوده باشد و در اثر برخورد آن با زمين مى بايست سيستم زمين- ماه امروزه داراى چنان سرعت گردش زيادى مى بودند كه اكنون از آن خبرى نيست.

حالا محققان براى بازسازى كاملترين صحنه كهكشانى‌اى كه ماه فرضا در آن به‌وجود آمده از آخرين فناورى كامپيوترى استفاده مى كنند. نتيجه اين كاركه تصاوير سه بعدى از آن تصادف و انفجار و هرج و مرج بعد از آن‌را نشان مى دهد رضايت بخش است.

شبيه سازى مذكور نشان داد كه تصادف ميان آن جرم آسمانى و زمين باعث ايجاد حركت وضعى زمين شد، خط استوا را روى زمين پديد آورد و آن‌قدر مواد به مدار زمين و در فاصله مناسب از اين كره فرستاد كه چندين نسل بعد قمرى تشكيل گرديد و به دور زمين شروع به گردش كرد.

24 ساعت پرحادثه

رابين كناپ از كارشناسان موسسه تحقيقاتى جنوب غرب آمريكا بيش از هشت سال بر روى پروژه شبيه سازى كامپيوترى شبيه سازى ماه كار كرد. او در مطالعات قبلى خود با ويليام وارد و الستر كمرون همكارى داشت. اين دو از نمايندگان همان گروه تحقيقاتى بودند كه در اواسط دهه 70 ميلادى براى اولين بار تئورى تشكيل ماه به اين شكل را مطرح كردند.

همان‌طوركه كانوپ مى داند، تمام ايده ها در باره اينكه ماه چگونه تشكيل شد، بايد با يك واقعيت مهم همخوانى داشت باشد و آن اينكه ماه حاوى آهن بسيار ناچيزى است. اما از سوى ديگر زمين پر از آهن است و بخش اعظم توده آهن در هسته زمين متراكم است.

بنابر اين نظريه ماه بايد از اتصال قطعات جدا شده از سطح پوسته زمين و لايه سطحى آن جرم آسمانى كه در اثر انفجار در مدار قرار گرفته اند تشكيل شده باشد. نتيجه آخرين تلاش كانوپ كه با كمك اريك اسفوگ از دانشگاه كاليفرنيا واقع در سانتاكروز صورت گرفت، مانند صحنه اى از يك فيلم سينمايى پرحادثه و فاجعه، است. در اين تصاوير شبيه سازى شده ماه در 24 ساعت اول تشكيل نشان داده شده است.

در اين شبيه سازى كامپيوترى بيش از 20 هزار قطعه و يا ذره در اندازه هاى مختلف خلق شد و به هر كدام به نسبت معين قوه جاذبه داده شد تا در اين تحول ناگهانى و عمده ايفاى نقش كنند.

كانوپ در يك مصاحبه تلفني، روز تشكيل ماه را اينگونه توصيف كرد: يك سنگ آسمانى بى نور و بى جان كه كمتر از نصف زمين جرم دارد در حال گردش به دور خورشيد است. اما مدارش متزلزل است و بالاخره در مسيرى مى افتد كه مدار گردش برخى از سيارات به دور خورشيد را قطع مى كند.

و زمانى فرا مى رسد كه اين سياره مانند، در يك نقطه با زمين ملاقات مى كند. اين تصادف تصادفى شاخ به شاخ نيست.

بلكه تصادفى گذرا است اما در اثر آن زمين دچار حركتى مى شود كه منجمان به آن حركت زاويه دار مى گويند. اين تصادف باعث مى شود زمين حول محور خود به گردش درآيد و ماهى پديد مى آورد كه تا ميليادرها سال ديگر بطور مداوم به دور سياره ميزبان خود بچرخد.

موج و شدت انفجار ناشى از اين تصادف به حدى است كه مواد را از سطح پوسته زمين و همان سنگ آسمانى كنده و به هوا پرتاب مى كند. در اثر آن تصادف هسته آهنى آن جرم آسمانى ذوب شده و به هسته مذاب و آهنى زمين افزوده مى‌شود. با تمام اين اوصاف تنها دو درصد از مجموع جرم زمين و آن سنگ فضاييكه بيشتر سنگها و صخره هاى دچار فقر آهن است، در مدار گردش به دور زمين قرار مى گيرند و تقريبا نيمى از اين مقدار بالاخره به ماه تبديل مى شود.

مقدارى از نخاله اى كه در اثر انفجار به هوا خاسته در اثر حرارت شديد بخار شده و در خلاء فضاى اطراف زمين پخش مى شود.” كانوپ توضيح مى دهد كه : ” بعدها آن بخارات و گازها ابرهايى را تشكيل دادند كه كل كره زمين را پوشاند.”

در عين حال بازوى بلندى متشكل از مواد جامد، در حال گردش به زمين است. مقدارى از آن به شكل توده هايى در مى آيد كه دوباره با سطح زمين برخورد مى كنند اما بقيه آن در مدار قرار مى گيرد. مدار گردش اين توده بسيار به مدار حركت آن سنگ آسمانى اول شبيه است. بعد اين توده درست در جايى كه اكنون آن را خط استوا مى ناميم مانند ساتور وارد زمين مى شود و آن را مى برد. او مى گويد:”آن جرم آسمانى به اين ترتيب آمد و با زمين برخورد كرد و گردش وضعى و خط استواى آن‌را ايجاد كرد.”

در اين مدل فرض بر آن قرار گرفته كه زمين قبل از تصادف مذكور گردش وضعى نداشته است. هرچند ممكن است اينطور هم نبوده باشد. كانوپ گفت:”اگر زمين قبل از تصادف گردش داشت، مى شد مدل كامپيوترى را بر اساس آن اصلاح كرد و آن‌ر اجرا نمود. “

وى افزود:”ما براى اولين بار با شبيه سازى كامپيوترى نشان داديم كه يك تصادف تنها مى تواند عامل ايجاد كره ماهى شده باشد كه فقر آهن داشته و در اندازه مناسبى است. ما همچنين نشان داديم كه بعد از آن تصادف جرمى كه زمين، اكنون دارد حاصل شد و همين‌طور اينكه حركت زاويه دار سيستم زمين - ماه به‌صورت كنونى آن بوجود آمد.”

كانوپ مى گويد:”با اينكه اين شبيه سازى تنها يك روز از آن رويداد را نشان مى دهد اما همچنين معلوم مى شود كه مواد در مناطق بيرونى اين سيستم نيز شروع به خنك شدن كردند. بعدها به تدريج توده هاى كوچكى پديد آمد كه با هم برخورد كرده و بزرگ شدند. بر اساس مدلهاى كامپيوترى ديگر بين يك تا 100 سال طول كشيده است تا بعد از آن تصادف ماه تشكيل شود.”

اين مدل از شبيه سازى هاى قبلى بهتر بوده كه در آنها جاذبه بحثى كلى در نظر گرفته شده و يا در آنها حداكثر از 3000 قطعه و ذره فرضى استفاده شده است. با اين حال اين تحقيق تنها يك گام در جهت درك اتفاقى است كه واقعا صورت گرفته است.
جمعه 21 تير 1387

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: رسالت]

[مشاهده در: www.resalat-news.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 265]