هل كانت الأرض دائما كروية الشكل؟

يقول علماء إن الأرض ربما لم تكن كروية على الدوام، وفي الواقع، بدلا من ذلك، يعتقدون أنها كانت بمثابة كرة مفلطحة، مثل حلويات “سمارتيز” في وقت مبكر جدا من ولادتها.

ويفترض العلماء أنه عندما تتشكل كواكب جديدة حول النجوم، فإنها تكون ذات أشكال مسطحة، وليست كروية كما كان يعتقد سابقا.

واستخدم العلماء في جامعة سنترال لانكشاير (UCLan) محاكاة حاسوبية لنمذجة تكوين الكواكب.

ولتطوير نماذجهم، استخدم الفريق مفهوما في الفيزياء الفلكية يُعرف بنظرية عدم استقرار القرص، حيث تتشكل الكواكب في فترات زمنية قصيرة من تفكك الأقراص الدوارة الكبيرة من الغاز الكثيف والغبار التي تدور حول النجوم الشابة.

وقال الفريق إن هذه هي المرة الأولى التي ينظر فيها العلماء إلى شكل الكواكب حديثة الولادة في عمليات المحاكاة أثناء تشكلها.

وأوضح الدكتور ديميتريس ستاماتيلوس، المؤلف المشارك للورقة البحثية من جامعة كاليفورنيا، أن هذه الكواكب الصغيرة عبارة عن كرات مفلطحة، وهي مضغوطة من الأعلى والأسفل ولكنها منتفخة في المنتصف.

مضيفا: “لقد كنا ندرس تكوين الكواكب لفترة طويلة ولكن لم نفكر من قبل في التحقق من شكل الكواكب أثناء تشكلها في عمليات المحاكاة. لقد افترضنا دائما أنها كانت كروية. وقد فوجئنا للغاية عندما تبين أنها كروية مفلطحة، تشبه إلى حد كبير السمارتيز”

ومن الناحية الفنية، لا يوجد كوكب كروي بالكامل. وقال الدكتور ستاماتيلوس إن نسبة تفلطح كوكب المشتري، على سبيل المثال، تبلغ نحو 6%، في حين تبلغ النسبة في زحل 10%، والأرض مفلطحة عند قطبيها بنحو 0.3% فقط.

ويعتقد العلماء الآن أن الكواكب الأولية كانت مفلطحة بشكل كبير بحيث تصل نسبة التفلطح إلى 90% تقريبا.

وفي دراستهم، التي نُشرت في مجلة Astronomy & Astrophysics Letters، قام الفريق بالتحقيق في أشكال الكواكب الصغيرة وكيف تنمو لتصبح عمالقة غازية مثل كوكب المشتري.

واكتشف العلماء أن الكواكب الجديدة تنمو مع سقوط المواد عليها، وذلك بشكل رئيسي من أقطابها وليس من خط الاستواء.

وكشفوا أن النتائج لها آثار مهمة، خاصة عند رؤية الكواكب من خلال التلسكوب، حيث أن أشكالها ستختلف باختلاف زاوية الرؤية.

وأشار العلماء إلى أن التأكيد الرصدي لأشكال الكواكب الصغيرة التي تشبه حلويات “سمارتيز” يمكن أن يساعد أيضا في الإجابة على سؤال رئيسي حول كيفية تشكلها.

وهناك نظريتان حول تكوين الكوكب. الأولى والأكثر قبولا على نطاق واسع هو نموذج التراكم الأساسي، حيث تنمو جزيئات الغبار تدريجيا وتلتصق معا لتشكل كواكب كبيرة في فترات زمنية طويلة. ولكن في حين أن هذا يعمل بشكل جيد لتفسير تكوين الكواكب مثل الأرض، إلا أنه لا يأخذ في الاعتبار بشكل كامل الكواكب الغازية العملاقة، تلك الأكبر بكثير من كوكب المشتري، لأن العملية قد تستغرق وقتا طويلا.

والنظرية الثانية، وهي عدم استقرار القرص، هي الأقل تفضيلا ولكنها قد تكون مسؤولة عن إنشاء كواكب أكبر في فترات زمنية سريعة.

وقال العلماء إن عملهم يشير إلى نموذج عدم استقرار القرص بدلا من نموذج التراكم الأساسي.

وأوضح الدكتور آدم فينتون، طالب الدكتوراه الذي تخرج مؤخرا في معهد جيريميا هوروكس للرياضيات والفيزياء وعلم الفلك بجامعة كاليفورنيا، والذي قاد الدراسة: “تم اكتشاف العديد من الكواكب الخارجية، وهي كواكب تدور حول نجوم في أنظمة شمسية أخرى خارج مجموعتنا في العقود الثلاثة الماضية. وعلى الرغم من ملاحظة عدة آلاف منها، إلا أن كيفية تشكلها ما تزال غير مفسرة”.

وتابع: “يُعتقد أنها تتشكل إما من خلال التراكم الأساسي، وهو نمو تدريجي لجزيئات الغبار التي تلتصق بعضها ببعض لتشكل أجساما أكبر وأكبر تدريجيا على فترات زمنية طويلة، أو بشكل مباشر عن طريق تفكك الأقراص النجمية الأولية الكبيرة الدوارة حول النجوم الشابة في فترات زمنية قصيرة، وهو ما نسميه نظرية عدم استقرار القرص. وهذه النظرية جذابة نظرا لحقيقة أن الكواكب الكبيرة يمكن أن تتشكل بسرعة كبيرة على مسافات كبيرة من نجمها المضيف، ما يفسر بعض ملاحظات الكواكب الخارجية”.

المصدر: إندبندنت