تحقیقی جدید نشان می‌دهد که تِیِیا و زمین همسایه بودند
نوشتهٔ مؤسسه ماکس پلانک
حدود ۴٫۵ میلیارد سال پیش، مهم‌ترین رویداد تاریخ زمین رخ داد: یک جسم آسمانی عظیم به نام تِیِیا با زمین جوان برخورد کرد. چگونگی پیشرفت این برخورد و دقیقاً پس از آن چه اتفاقی افتاد، هنوز به‌طور قطعی روشن نشده است. اما واضح است که در اثر آن، اندازه، ترکیب و مدار زمین دگرگون شد و این ضربه تولد همراه همیشگی ما در فضا، یعنی ماه، را رقم زد.
این جسم چه نوعی بود که مسیر توسعهٔ سیارهٔ ما را به‌طور چشم‌گیری تغییر داد؟ اندازهٔ تِیِیا چقدر بود؟ ترکیب آن چه بود؟ و از کدام ناحیهٔ نظام خورشیدی به سمت زمین شتاب یافت؟
پیدا کردن پاسخ‌های این سؤالات دشوار است؛ چرا که تِیِیا در اثر برخورد به‌کامل‌گی نابود شد. با این حال، ردهای آن هنوز امروز در ترکیب زمین و ماه قابل‌مشاهده است.
در مطالعه‌ای که در نشریهٔ Science منتشر شد، پژوهشگرانی به رهبری مؤسسهٔ ماکس پلانک برای پژوهش‌های سامانهٔ خورشیدی (MPS) و دانشگاه شیکاگو از این اطلاعات برای استخراج «فهرست ترکیبات» محتمل تِیِیا و در نتیجه مکان پیدایش آن استفاده کردند.
«ترکیب یک جسم تمام تاریخچهٔ تشکیل آن، از جمله مکان پیدایشش را ثبت می‌کند»، گفت تورستن کلینِ، مدیر MPS و هم‌نویسندهٔ این پژوهش جدید.
نسبت‌های حضور برخی آیزوتوپ‌های فلزی در یک جسم به‌ویژه اطلاعاتی افشا‌کننده دارند. آیزوتوپ‌ها انواعی از یک عنصر هستند که تنها در تعداد نوترون‌های هستهٔ اتمی‌شان — و بدین ترتیب وزن‌شان — متفاوت‌اند.
در دورهٔ اولیهٔ نظام خورشیدی، احتمالاً آیزوتوپ‌های یک عنصر به‌صورت یکنواخت توزیع نشده بودند. به‌عنوان مثال، در لبهٔ بیرونی نظام خورشیدی، نسبت آیزوتوپ‌ها کمی متفاوت از نسبتی که در نزدیکی خورشید مشاهده می‌شود، بود. بدین ترتیب، اطلاعاتی دربارهٔ منشأ اجزای اولیهٔ آن در ترکیب آیزوتوپی یک جسم ذخیره می‌شود.
جستجوی ردهای تِیِیا در زمین و ماه
در این پژوهش، تیم تحقیقاتی نسبت‌های مختلف آیزوتوپ‌های آهن در سنگ‌های زمین و ماه را با دقتی بی‌سابقه تعیین کردند. برای این منظور، ۱۵ نمونهٔ سنگی زمینی و شش نمونهٔ ماهی که فضانوردان مأموریت‌های آپولو به‌زمین بازگرداندند، بررسی کردند.
نتیجه کم‌سازمانگی بود: همان‌گونه که اندازه‌گیری‌های پیشین نسبت‌های آیزوتوپی کروم، کلسیم، تیتانیوم و زیرکونیوم نشان داده‌اند، زمین و ماه در این زمینه غیرقابل تمایز هستند.
با این حال، این شباهت شدید اجازه نمی‌دهد که به‌صورت مستقیم دربارهٔ تِیِیا نتیجه‌گیری کرد. به‌دلیل تعداد زیاد سناریوهای ممکن برخورد، نمی‌توان به‌سرعت به یک نتیجه رسید. اگرچه اکثر مدل‌ها فرض می‌کنند که ماه تقریباً به‌طور کامل از مادهٔ تِیِیا شکل گرفته است، اما این امکان نیز وجود دارد که ماه عمدتاً از مادهٔ مانتل زمین اولیه تشکیل شده باشد یا سنگ‌های زمین و تِیِیا به‌صورت غیرقابل جداسازی ترکیب شده باشند.
مهندسی معکوس یک سیاره
برای کسب اطلاعات بیشتر دربارهٔ تِیِیا، پژوهشگران نوعی مهندسی معکوس در سطوح سیاره‌ای به کار گرفتند. با پشتوانهٔ هم‌خوانی نسبت‌های آیزوتوپی در سنگ‌های زمینی و ماهی امروز، تیم بررسی کرد که چه ترکیب‌ها و چه ابعادی از تِیِیا و چه ترکیبی از زمین اولیه می‌توانست به این وضعیت نهایی منجر شود.
در تحقیق خود، پژوهشگران نه تنها بر آیزوتوپ‌های آهن، بلکه بر آیزوتوپ‌های کروم، مولیبدن و زیرکونیوم نیز تمرکز کردند. این عناصر مختلف به ما امکان می‌دهند تا به مراحل گوناگون شکل‌گیری سیاره دسترسی پیدا کنیم.
خیلی پیش از برخورد مخرب با تِیِیا، یک فرایند جداسازی درون زمین اولیه رخ داده بود. با شکل‌گیری هستهٔ آهنی، برخی عناصر مانند آهن و مولیبدن در آن انباشت شدند؛ پس از آن به‌طور عمده از مانتل (لایهٔ سنگی) حذف شدند.
آهنی که امروز در مانتل زمین یافت می‌شود، بنابراین تنها می‌تواند پس از تشکیل هسته، برای مثال به‌وسیلهٔ تِیِیا، به‌دست آمده باشد. عناصر دیگری همچون زیرکونیوم که به‌درون هسته نرفته‌اند، تمام تاریخچهٔ شکل‌گیری سیارهٔ ما را ثبت می‌کنند.
شهاب‌سنگ‌ها به عنوان مرجع
از ترکیب‌های ریاضیاً ممکن تِیِیا و زمین اولیه که از محاسبات به‌دست می‌آیند، برخی به‌عنوان غیرقابل‌قبول رد می‌شوند.
«قانع‌کننده‌ترین سناریو این است که اکثر مصالح ساختاری زمین و تِیِیا در نظام خورشیدی داخلی شکل گرفته‌اند. به‌نظر می‌رسد زمین و تِیِیا نزدیک هم بوده‌اند»، گفت تیمو هاپ، پژوهشگر MPS و نویسندهٔ اصلی این مطالعه.
در حالی که ترکیب زمین اولیه عمدتاً می‌تواند به‌عنوان ترکیبی از کلاس‌های شناخته‌شدهٔ شهاب‌سنگ‌ها مطرح شود، این مورد برای تِیِیا صادق نیست. کلاس‌های مختلف شهاب‌سنگ‌ها در مناطق مختلف نظام خورشیدی خارجی شکل گرفته‌اند؛ بنابراین به‌عنوان مرجع برای مواد ساختمانی موجود در زمان شکل‌گیری زمین اولیه و تِیِیا عمل می‌کنند.
اما در مورد تِیِیا، ممکن است مواد ناشناخته‌ای نیز درگیر بوده باشند. پژوهشگران بر این باورند که منشأ این مواد به‌نزدیک خورشیدتر از زمین است. بنابراین محاسبات حاکی از این است که تِیِیا در نزدیکی خورشیدتر از سیارهٔ ما شکل گرفته است.
اطلاعات بیشتر: تیمو هاپ و همکاران، «ضربه‌زنندهٔ شکل‌دهندهٔ ماه، تِیِیا از نظام خورشیدی داخلی منشا گرفته است»، Science (2025). DOI: 10.1126/science.ado0623. www.science.org/doi/10.1126/science.ado0623
اطلاعات نشریه: Science
ارائه‌شده توسط مؤسسه ماکس پلانک
منبع: Theia and Earth were neighbors, new research suggests (2025, November 20) retrieved 22 November 2025 from https://phys.org/news/2025-11-theia-earth-neighbors.html