מה אם למערכת השמש שלנו היה דור נוסף של כוכבי לכת שנוצרו לפני, או לצידו, של כוכבי הלכת שיש לנו כיום? מחקר חדש שפורסם ב- Nature Communications ב- 17 באפריל 2018 מציג עדויות שאומרות שזה מה שקרה. כוכבי הלכת מהדור הראשון, או כוכב הלכת, היו נהרסים במהלך התנגשויות בימים הראשונים של מערכת השמש וחלק גדול מהפסולת נסחף בהיווצרות גופים חדשים.
זו אינה תיאוריה חדשה, אך מחקר חדש מביא ראיות חדשות התומכות בה.
העדויות הן בצורה של מטאוריט שהתנגש במדבר הנוביאני של סודן בשנת 2008. המטאוריט ידוע בשם TC3 2008, או מטאוריט עלמהאטה סיטה. בתוך המטאוריט נמצאים גבישים זעירים הנקראים ננודיאמונדים שעל פי מחקר זה יכלו להיווצר רק בתנאי לחץ גבוה בתוך צמיחת כוכב לכת. זה מנוגד לחשיבה קודמת סביב המטאוריטים הללו, מה שמרמז שהם נוצרו כתוצאה מגלי הלם חזקים שנוצרו בהתנגשויות בין גופי הורים.
"אנו מדגימים כי היהלומים הגדולים הללו לא יכולים להיות תוצאה של הלם אלא של צמיחה שהתרחשה בתוך כוכב לכת." - למד מחבר משותף פיליפ גילט
מודלים של היווצרות פלנטרית מראים שכוכבי לכת יבשתיים נוצרים על ידי הצטברותם של גופים קטנים יותר לגופים גדולים וגדולים יותר. עקוב אחר התהליך מספיק זמן, ואתה בסופו של דבר עם כוכבי לכת כמו כדור הארץ. הגופים הקטנים יותר המתחברים זה לזה הם בדרך כלל בין גודל הירח למאדים. אבל קשה למצוא עדויות לגופים קטנים יותר אלה.
סוג אחד של מטאוריט ייחודי ונדיר, המכונה אוריליט, יכול לספק את הראיות לגיבוי הדגמים, וזה מה שנפל לכדור הארץ במדבר נוביאן בשנת 2008. אוריליטים נחשבים לשאריות של כוכב לכת אבוד שנוצר ב 10 מיליון השנים הראשונות של מערכת השמש, ואז נהרס בהתנגשות.
האוריליטים שונים ממטאוריטים מאבנים אחרים. יש להם מרכיב גבוה יותר של פחמן מאשר מטאוריטים אחרים, לרוב בצורה של הננודיאמונדות שהוזכרו לעיל. חוקרים משוויץ, צרפת וגרמניה בדקו את היהלומים בתוך TC3 2008 וקבעו כי הם ככל הנראה נוצרו בכוכב לכת קטן לפני כ -4.55 מיליארד שנה.
פיליפ גילט, אחד מחברי המחקר המשותף, אמר את הדברים בראיון ל- Associated Press: "אנו מדגימים כי היהלומים הגדולים הללו לא יכולים להיות תוצאה של הלם אלא של צמיחה שהתרחשה בתוך כוכב לכת."
על פי המחקר שהוצג במאמר זה, ננו-דיאומונדים אלה נוצרו בלחצים של 200,000 בר (2.9 מיליון psi). משמעות הדבר היא שכוכב הלכת התעלומה היה צריך להיות גדול כמו מרקורי, או אפילו מאדים.
המפתח למחקר הוא גודל הננודיאמונד. תוצאות הצוות מראות את נוכחותם של גבישי יהלומים גדולים מ -100 מיקרומטר. אף על פי שהנונודיאמונדים הופצו מאז על ידי תהליך שנקרא גרפיטיזציה, הצוות בטוח כי הקריסטלים הגדולים הללו נמצאים שם. והם היו יכולים להיווצר רק על ידי צמיחה בלחץ גבוה סטטי בפנים של כוכב לכת. גל הלם התנגשות לא יכול היה לעשות זאת.
אבל גוף ההורה של המטאוריט האוריליט במחקר היה צריך להיות נתון להתנגשויות, אחרת איפה הוא? במקרה של מטאוריט זה, התנגשות וגל הלם שנגרם כתוצאה ממנו עדיין שיחקו תפקיד.
המחקר מספר כי ההתנגשות התרחשה זמן מה לאחר היווצרות גוף ההורה. וההתנגשות הזו הייתה מייצרת את גל ההלם שגורם לגרפיטיזציה של הננודיאמונד.
העדויות העיקריות הן במה שנקרא תמונות שדה אפל (High-Angular Annular Dark Field - HAADF) סריקת העברת אלקטרונים מיקרוסקופיה (STEM), כפי שנראה לעיל. התמונה היא שתי תמונות אחת, כאשר זו מצד ימין היא הגדלה של חלק מהתמונה משמאל. משמאל, קווים צהובים מנוקדים מציינים אזורים של גבישים יהלומים הנפרדים מאזורי גרפיט. מימין הגדלה של הריבוע הירוק.
מסלולי ההכללה הם מה שחשוב כאן. מצד ימין, שבילי ההכללה מודגשים עם הקווים הכתומים. הם מציינים בבירור קווי הכללה התואמים בין פלחי יהלומים סמוכים. אך קווי ההכללה אינם קיימים בגרפיט המתערב. במחקר טוענים החוקרים כי מדובר ב"עדות מורפולוגית שאינה ניתנת להכחשה כי התכלילים היו ביהלום לפני שנפרצו לחלקים קטנים יותר על ידי גרפיטיזציה. "
לסיכום, זה תומך ברעיון שכוכב לכת קטן בגודל מרקורי למאדים נוצר בעשרה מיליון השנים הראשונות של מערכת השמש. בתוך אותו גוף נוצרו ננודיאמונדים גדולים על ידי צמיחה בלחץ גבוה. בסופו של דבר, גוף ההורה הזה היה מעורב בהתנגשות, שגרם גל הלם. גל ההלם גרם אז לגרפיטיזציה של הננודיאמונד.
זוהי עדות מסקרנת, ומתאימה למה שאנחנו יודעים על התפתחותה והתפתחותה של מערכת השמש שלנו.
מקורות:
- גוף פלנטרי גדול הסיק מתכלילי יהלומים במטאוריט אוריליט
- מחקר: יהלום מהשמיים אולי הגיע מ'כוכב לכת אבוד '
