یونس بخشی

به احتمال زیاد شاید روزی بتوانیم سیاراتی را کشف کنیم که به زمین ما بسیار شبیه باشند... عکس از ناسا

نه تنها تا 25 درصد ستاره های شبیه خورشید سیاره ی مانند زمین دارند، بلکه اگر این سیارات در فاصله مناسب یعنی زیر دما یا حرارت مناسب از ستاره مادر قرار گرفته باشند، در آنصورت حتمأ سرشار از اقیانوس های گرم شبیه اقیانوس های زمین اند. نظریه های فعلی می گویند که اقیانوس های زمین در اثر به هم پیوستن موادی ایجاد شده اند که سیاره زمین را ساخته و نه اینکه بعد از شکل گیری زمین توسط سیارک ها به این سیاره آورده شده. بنا بر این درک، ما میتوانیم به طراحی شباهت هایی اقدام کنیم که بتواند سیارات سنگی شبیه زمین در اطراف دیگر ستاره ها را به بار بیاورد.
فرض کنیم سیارات سنگی (شبیه زمین) که پوسته سیلیکاتی و هسته آهنی دارند در عالم بسیار زیاد اند و در مرحله نهایی سرد شدن ماگما یا خمیر مواد معدنی این سیارات آب به سطح تراوش نموده و یا بصورت گاز های داغ به سطح فوران کرده و بعد از سرد شدن به شکل باران به سطح باریده. پس اگر این گونه سیارات به اندازه کافی بزرگ اند، نیروی گرانش یا جاذبه در سطح آنها توانسته یک لایه ضخیم از اتموسفر شکل داده و در نتیجه میزان حرارت به حدی متعادل شده که آب به شکل مایع باقی مانده، در آنصورت شما شاهد شکل گیری اقیانوس های از آب در این گونه سیارات خواهید بود.
می توانیم تصور کنیم، ابر بزرگ گرد و غباری که منظومه شمسی را شکل داده آب زیادی در خود داشته که وجود آب در سیارک ها و دنباله دار ها دلیل این ادعاست. وقتی خورشید در هسته این ابر روشن شد و به نور پردازی پرداخت، مقداری از این آب در اثر نور متلاشی و یا به قسمت های درونی منظومه شمسی (جایگاه چهار سیاره سنگی) پراکنده شده است. اما در عین حال مواد سنگی سرد مانند سیارک ها و دنباله دار ها تمایل شدیدی به نگهداری آب در خود داشتند و بدین صورت آب را برای شکل گیری سیارات در خود نگهداشتند.
سیاراک های تفکیک شده از دیگر اجرام حدود 3 درصد آب در خود دارند (یعنی سیارات یا اجرام کوچکتری که چنین تفاوت ها را در خود دارند در حالت مذاب عناصر سنگین در این اجرام به قسمت درون یعنی به سوی هسته سقوط نموده و عناصر سبک را از آنجا به سوی سطح فراری میدهند) اما بعضی از اجرام تفکیک نشده (مانند سیارک های کاربونیک) میتوانند تا بیش از 20 درصد آب در خود داشته باشند.
وقتی این گونه اجرام را در سناریوی شکل گیری سیارات با هم برخورد دهیم، مواد در مرکز آنها به قدری فشرده میشوند که عناصر سبک مانند آب و دی اکسیدکربن  بصورت گاز به بالا تراوش می کنند. در مراحل اولیه شکل گیری سیارات، بیشتر گاز های فوران کرده در فضا پراکنده میشود، اما وقتی این جرم به اندازه یک سیاره بزرگ میشود، گرانش آن دیگر نمی گذارد که گاز ها به فضا فرار نماید و در نتیجه گاز را بصورت اتموسفیر در اطراف خود نگه میدارد. با وجود تراوش گاز به بالا، ماگما یا مواد مذاب داغ میتواند مقداری از آب را در خود نگهدارد و فقط در مرحله نهایی سرد شدن و سخت شدن تراوش دهد تا پوسته سیاره را شکل دهد.

شبیه سازی های محاسباتی نشان میدهد که اگر یک سیاره از تراکم موادی شگل گرفته که 1 تا 3 درصد آب در خود دارد، در آنصورت آب مایع در مرحله نهایی شکل گیری به سطح این سیاره تراوش میکند. یعنی آب بصورت تدریجی با سخت شدن پوسته سیاره از قسمت پائین به بالا حرکت میکند.
حالا حتی سناریوی خود را با یک جرم آسمانی شروع کنیم که فقط 0.01 درصد آب زمین را در خود دارد، در آنصورت هم پروسه به هم پیوستن توده ها باعث ایجاد فوران گاز ها میشود و اتموسفری را شکل میدهد که در مرحله بعد بیشتر آب های آن بصورت باران به سطح می بارد.


وقتی زمین شکل می گرفت، آب های آن در مواد سنگی وجود داشته و یا بصورت گاز بوده و یا حتی با سخت شدن مگما از پائین به بالا تراوش نموده. فکر میکنم با دیدن این تصویر از یک رویداد در اعماق زمین میتوان تصور نمود که در اوایل شکل گیری زمین جابجایی عناصر چه مراحلی را پشت سر گذاشته.  
حالا اگر این مدل از شکل گیری اقیانوس ها درست باشد، در آنصورت میتوان انتظار داشت سیارات سنگی به اندازه 0.5 تا 5 برابر جرم زمین که از مجموعی از مواد مختلف ترکیب شده اند، احتمالأ طی صد ها میلیون سال پیوستن توده ها اقیانوس هایی را شکل داده اند.
این مدل با یافته های کریستال زیرکن در غرب آسترالیا شباهت زیاد دارد. عمر این کریستال ها به 4.4 میلیارد سال میرسد و نشان میدهد که آب مایع مدتها قبل حتی قبل از عصر بمباردمان سنگین در 4.1 تا 3.8 میلیارد سال در زمین وجود داشته که بعد بصورت بخار به اتموسفر بلند شده.
 
در حال حاضر کسی فکر نمی کند، توده های یخی که قسمت های بیرونی منظومه شمسی را شکل داده توانسته بیش از 10 درصد آب موجود در زمین را با خود آورده باشند، زیرا بر اساس محاسبات امروزی توده های یخی موجود در قسمت های بیرونی منظومه شمسی به مراتب میزان بیشتر دیتوریم (آب سنگین) را در مقایسه با آنچه که در زمین می بینیم، در خود دارند.