Ο πλησιέστερος στον Ήλιο πλανήτης, ο Ερμής, έχει μια σειρά από ιδιαιτερότητες που καθιστούν δύσκολο να εξακριβωθεί η ακριβής προέλευσή του. Μια νέα μελέτη δείχνει ότι ο Ερμής μπορεί να είναι ο μοναδικός επιζών μιας ομάδας πλανητών που «γεννήθηκαν» πολύ κοντά στο άστρο μας.
Το ηλιακό μας σύστημα σχηματίστηκε από ένα διαστρικός νέφος αερίου και σκόνης. Το μεγαλύτερο μέρος της μάζας αυτού του νέφους κατέληξε συγκεντρωμένο στον Ήλιο και το υπόλοιπο στροβιλιζόμενο γύρω από το άστρο μας, δημιούργησε έναν δίσκο αερίου και σκόνης από τον οποίον γεννήθηκαν οι πλανήτες. Τα σωματίδια από βραχώδεις και μεταλλικούς κόκκους, όταν συγκρούονταν, συσσωρεύονταν και παρήγαγαν όλο και μεγαλύτερα αντικείμενα. Όταν η διάμετρος αυτών των μαζών βράχου και μετάλλου έφτανε να ξεπερνά κάποιες εκατοντάδες χιλιόμετρα, η δική τους πλέον βαρύτητα βύθιζε τα πιο πυκνά στοιχεία προς το κέντρο του αντικειμένου. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίον το εσωτερικό των σημερινών βραχωδών πλανητών (Ερμής, Αφροδίτη, Γη και Άρης) χωρίζεται σε έναν πυκνό μεταλλικό πυρήνα που αποτελείται κυρίως από σίδηρο και νικέλιο και σε έναν ελαφρύτερο βραχώδη μανδύα.
Λαμβάνοντας αυτό υπόψη, ο Ερμής είναι ένας ιδιαίτερος πλανήτης επειδή ο μεταλλικός πυρήνας του είναι ασυνήθιστα μεγάλος σε αναλογία με το μικρό του μέγεθος, καθώς η διάμετρός του είναι περίπου το ένα τρίτο της Γης. Η απλούστερη εξήγηση θα ήταν ότι ο Ερμής απλώς απορρόφησε περισσότερο μέταλλο από το περιβάλλον του από τους άλλους πλανήτες κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του, αλλά αυτή η άποψη δεν ταιριάζει με αυτό που γνωρίζουμε σήμερα για τους μηχανισμούς σχηματισμού πλανητών. Μάλιστα, οι ιδιότητες του Ερμή δείχνουν ότι το παρελθόν του ήταν πολύ πιο ταραχώδες.
Εκτός από το μεγάλο μέγεθος του πυρήνα του, ο Ερμής χαρακτηρίζεται από το ότι περιέχει λιγότερα πτητικά στοιχεία από αυτά που θα αναμενόταν. Τα πτητικά στοιχεία είναι εκείνα που εξατμίζονται εύκολα σε υψηλές θερμοκρασίες και, σε αυτό το πλαίσιο, δεν περιλαμβάνουν μόνο εκείνα τα στοιχεία που βρίσκονται με τη μορφή αερίου στην ατμόσφαιρα (όπως π.χ. το οξυγόνο και το άζωτο στην ατμόσφαιρα της Γης), αλλά και ορισμένα μέταλλα με σημεία βρασμού σχετικά χαμηλά όπως το κάλιο, το καίσιο και το ρουβίδιο. Αυτό το χαρακτηριστικό μπορεί να εξηγηθεί αν ο Ερμής είχε έναν παχύ βραχώδη μανδύα στο παρελθόν, έτσι ώστε η μάζα του να ήταν λίγο-πολύ διπλάσια από τη σημερινή. Κατά τη διάρκεια των πρώτων εκατομμυρίων ετών της ιστορίας του ηλιακού συστήματος, κάποιο άλλο ουράνιο σώμα θα πρέπει να είχε συγκρουσθεί με τον Ερμή και θα είχε εκτινάξει μεγάλο μέρος του μανδύα του στο διάστημα. Αν και ένα κλάσμα του βραχώδους υλικού θα είχε πέσει πίσω προς τον πλανήτη, όντας τόσο κοντά στον Ήλιο, ο ηλιακός άνεμος και η επιρροή των άλλων σωμάτων θα είχαν απομακρύνει μεγάλο μέρος αυτών των συντριμμιών από την περιοχή του Ερμή, εμποδίζοντας τον πλανήτη να ανακτήσει την αρχική μάζα του. Αυτή η υπόθεση εξηγεί όχι μόνο γιατί ο Ερμής έχει τόσο μεγάλο πυρήνα, αλλά και την έλλειψη πτητικών ουσιών, καθώς οι πολύ υψηλές θερμοκρασίες που δημιουργήθηκαν κατά την κρούση θα είχαν εξατμίσει όλα αυτά τα στοιχεία με χαμηλά σημεία βρασμού και θα τους επέτρεπαν να διαφύγουν στο διάστημα.
Μια νέα μελέτη [Matthew S. Clement et al. “Dynamical Avenues for Mercury’s Origin. I. The Lone Survivor of a Primordial Generation of Short-period Protoplanets ”. The Astronomical Journal, Volume 161, Number 5 (2021)] πραγματοποίησε προσομοιώσεις σε υπολογιστή προκειμένου να αναπαραστήσει πώς θα μπορούσε να έμοιαζε το ηλιακό σύστημα κατά τα πρώτα εκατομμύρια χρόνια ύπαρξής του και να διερευνήσει την πιθανή εξέλιξή του. Για να επιτευχθεί αυτό, οι συγγραφείς του έχουν μοντελοποιήσει πολλά ηλιακά συστήματα με διαφορετικούς αριθμούς πρωτοπλανητών και διαφορετικές μάζες και στη συνέχεια προσομοίωσαν την εξέλιξη των τροχιών τους για εκατομμύρια χρόνια. Ο στόχος ήταν να βρουν ποιοι συνδυασμοί κατέληξαν να παράγουν ένα ηλιακό σύστημα παρόμοιο με το σημερινό. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης υποδηλώνουν ότι, το πρώιμο ηλιακό σύστημα θα μπορούσε να περιέχει μεταξύ 3 έως 6 πρωτοπλανήτες στο μέγεθος του Άρη σε απόσταση μεταξύ 30 και 100 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τον Ήλιο (η λωρίδα που σήμερα εκτείνεται από τον Ερμή έως την Αφροδίτη). Σε πολλά από τα προσομοιωμένα σενάρια, αρκετά από αυτά τα αρχέγονα ουράνια σώματα καταλήγουν να συγκρούονται και να δημιουργούν πλανήτες με χαρακτηριστικά παρόμοια με αυτά του Ερμή.
ΕΙΚΟΝΑ: Ο πλανήτης Ερμής. Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington/Thomas Thomopoulos. (CC BY 2.0).
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Ο πρώιμος Αρης ήταν καλυμμένος με θερμούς ωκεανούς και πυκνή ατμόσφαιρα, σύμφωνα με νέα έρευνα!
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου