مدل غوطهوری سوپرنوا نشان میدهد که سیارات شبیه به زمین در جهان رایجترند
نوشتهٔ پل آرنولد، Phys.org
سیارات سنگی مانند زمین ما ممکن است بسیار رایجتر از آنچه پیشتر تصور میشد باشند، طبق پژوهش جدیدی که در مجله Science Advances منتشر شده است. این پژوهش پیشنهاد میدهد که هنگامی که منظومه شمسی ما شکل گرفت، یک سوپرنوا نزدیک (انفجار عظیم یک ستاره در پایان عمرش) آن را با پرتوهای کیهانی حاوی ترکیبات رادیواکتیو لازم برای تشکیل جهانهای سنگی و خشک غوطهور کرد. این مکانیزم میتواند بهطور گستردهای در سراسر کهکشان وجود داشته باشد.
سیارات شبیه به زمین تصور میشود که از پلانسیملها (اشیائی ساختهشده از سنگ و یخ) که در اوایل تاریخ منظومه شمسی خشک شدهاند، شکل میگیرند. این فرآیند نیاز به مقدار زیادی گرما داشت که عمدتاً از تجزیه رادیواکتیو رادیونوکلیدهای کوتاهعمر (SLRs) مانند آلومینیوم-۲۶ تأمین میشد. تجزیهٔ پیشین مذنجسنگها، که بهعنوان سوابق باستانی از منظومه شمسی اولیه عمل میکنند، فراوانی SLRها را در آن زمان تأیید کرد.
معایب مدلهای قبلی
با اینحال، مدلهایی که سوپرنواها را بهعنوان منبع یگانه این SLRها توجیه میکنند، نمیتوانند بهدقت مقدار ایزوتوپهای یافتشده در مذنجسنگها را بازتولید کنند. برای تحویل مقدار کافی مواد رادیواکتیو، سوپرنوا باید آنقدر به منظومه اولیه نزدیک باشد که دیسک گرد و غبار و گازی که سیارات در آن شکل میگرفتند، را از بین میبرد.
برای کشف این معما، ریو ساوادا از دانشگاه توکیو و همکارانش مفهوم جدیدی به نام مکانیزم غوطهوری را پیشنهاد دادند. این تیم یک سوپرنوا را در فاصله حدود ۳٫۲ سال نوری مدلسازی کردند؛ فاصلهای کافی برای اینکه دیسک تشکیلدهنده سیارات از بین نرود. هنگام انفجار، این سوپرنوا یک موج شوکی ایجاد کرد که ذرات، عمدتاً پروتونها، را شتاب داد و آنها را بهصورت پرتوهای کیهانی به دام انداخت.
طبق مدل، SLRها به دو روش تحویل شدند. نخست، سوپرنوا برخی از آنها مانند آهن-۶۰ را بهصورت ذرههای گرد و غبار مستقیماً به دیسک تزریق کرد. دوم، پرتوهای کیهانی با مواد پایدار در دیسک با انرژی بسیار بالا برخورد کردند که واکنشهای هستهای را برانگیخت و SLRهای دیگری نظیر آلومینیوم-۲۶ را تولید کرد.
آیا کسی در بیرون وجود دارد؟
زمانی که تیم مدل خود را اجرا کرد، دریافتند که مقدار مواد رادیواکتیو یافتشده در مذنجسنگها با آن مطابقت دارد. این پژوهش میتواند تأثیرات عمیقی بر جستجوی حیات در جهان داشته باشد، همانطور که تیم در مقاله خود بیان میکند: “نتایج ما نشان میدهد که سیارات شبیه به زمین، کمآب و سنگی ممکن است در کهکشان بیش از آنچه پیشتر تصور میشد رایج باشند، زیرا فراوانی 26Al نقش کلیدی در تنظیم بودجه آب سیارهها ایفا میکند.”
طبق گفتهٔ نویسندگان این مطالعه، حدود ۱۰٪ تا ۵۰٪ از ستارگان مشابه خورشید ممکن است دیسکهای شکلگیری سیارهای با سطوح SLR مشابه به منظومه شمسی ما داشته باشند. این امر نشان میدهد که تعداد جهانهای سنگی، با پتانسیل برای سکونت، در فضا بیشتر از آنچه پیشتر تصور میشد، است.
اطلاعات بیشتر: ریو ساوادا و همکاران، “حمام پرتوهای کیهانی در سوپرنواهای گذشته باعث تولد سیارات شبیه به زمین میشود”، Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adx7892
اطلاعات مجله: Science Advances