ستاره شناسان: یک قطعه دنباله دار ، نه یک سیارک ، که دایناسورها را کشت


https://www.youtube.com/watch؟v=ExNL1HJvP1E

ستاره شناسان هاروارد نظریه جدیدی در مورد منشا دنباله دار دارند که منجر به انقراض دایناسورها شد.

حدود 66 میلیون سال پیش ، یک واقعه فاجعه بار رخ داد که سه چهارم از تمام گونه های گیاهی و جانوری روی زمین ، عمدتا دایناسورها را نابود کرد. سیارک ولگرد از کمربند سیارک به احتمال زیاد مقصر در نظر گرفته شده است. با این حال ، در مقاله جدیدی که در گزارش های علمی منتشر شده است ، اخترشناسان هاروارد گزینه دیگری را ارائه می دهند: نوع خاصی از دنباله دار – که از یک میدان آوار در انتهای منظومه شمسی موسوم به ابر Oort است – که توسط جاذبه مشتری به سمت زمین خارج شد. آفتاب. سپس نیروهای جزر و مدی خورشید تکه هایی از ستاره دنباله دار را پاره کردند و سرانجام یکی از قطعات بزرگتر این “ترکش ترک دنباله دار” با زمین برخورد کرد.

مشهورترین توضیح در مورد علت انقراض دسته جمعی فاجعه بار پس از لوئیز آلوارز ، فیزیکدان فقید و والتر ، زمین شناس آبی وی ، به عنوان فرضیه آلوارز شناخته می شود. در سال 1980 ، آنها حدس زدند كه علت انقراض می تواند ناشی از برخورد سیارك عظیم یا دنباله دار با زمین باشد. آنها این نتیجه گیری را بر اساس تحلیل لایه های رسوبی در مرز کرتاسه-پالئوژن (مرز K-Pg ، که قبلاً به عنوان مرز KT شناخته می شد) ، در سراسر جهان کشف شده است ، که شامل غلظت های غیرمعمول زیاد ایریدیم ، فلزی است که در سیارک ها معمول تر است. از روی زمین. (در همان سال ، ژان اسمیت ژئوفیزیکدان هلندی به نتیجه مشابهی رسید)

از آن زمان ، دانشمندان مکان احتمالی برخورد را شناسایی کردند: یک دهانه بزرگ در Chixulub ، مکزیک ، در شبه جزیره یوکاتان ، که اولین بار توسط ژئوفیزیکدانان در اواخر دهه 1970 کشف شد. عنصر ضربه ای که آن را ایجاد کرد به اندازه کافی بزرگ بود (بین 11 تا 81 کیلومتر یا 7 تا 50 مایل) ذوب ، ضربه و گرانیت را از اعماق زمین خارج کرد ، احتمالاً باعث ایجاد مگاتسونامی و انتشار سنگها و سولفاتهای تبخیر شده در جو شد. این به نوبه خود تأثیر مخربی بر آب و هوای جهانی داشته و منجر به انقراض دسته جمعی شده است.

این فرضیه بیشتر در سال 2016 مورد حمایت قرار گرفت ، زمانی که یک پروژه حفاری علمی به رهبری برنامه بین المللی اکتشاف اقیانوس ، نمونه های اصلی را از حلقه بالای دهانه برداشت و تأیید کرد که سنگ طی مدت چند دقیقه تحت فشار فوق العاده ای قرار دارد. فقط در سال گذشته ، یک نشریه منتشر شده در Nature Communications نتیجه گرفت که عنصر ضربه در بدترین زاویه ممکن برخورد کرده و حداکثر آسیب را وارد کرده است. تخمین زده می شود که این ضربه بیش از یک میلیارد برابر بیشتر از بمب های اتمی ریخته شده در هیروشیما و ناگازاکی در سال 1945 انرژی آزاد کند.

لوئیز آلوارز ، چپ ، و پسرش والتر ، راست ، در مرز KT در گوبیو ، ایتالیا ، 1981.
بزرگنمایی / لوئیز آلوارز در سمت چپ و پسرش والتر در سمت راست در مرز CT در Gubbio ، ایتالیا ، 1981.

این آخرین نظریه زمانی مطرح شد که امیر سراج ، لیسانس اخترفیزیک در هاروارد ، نویسنده همکار ، شروع به مطالعه تأثیرات سیارک ها بر سیارات فراخورشیدی زمین کرد ، که به نوبه خود وی را به مطالعه تأثیرات دنباله دارها بر روی این سیستم ها سوق داد. وی برای محاسبه جریان به اصطلاح دنباله دارهای دوره طولانی به منظومه شمسی خود ، شبیه سازی های عددی انجام داد ، زیرا دانشمندان درباره سیستم ما اطلاعات بیشتری دارند. “آنچه به نظر من بسیار جالب توجه بود این بود که قسمت قابل توجهی از حوادث عبور از زمین مستقیماً با برخوردهای نزدیک با خورشید روبرو شده است ، که ناشی از تعامل گرانشی آنها با مشتری-خورشید است که از یک کلاس دنباله دارهایی گرفتار شده در مدارهای بسیار خارج از مرکز است. سیستم. “سراج به ارس گفت.

تحقیقات بیشتر نشان داد که دنباله دارهایی با اندازه 10 تا 60 کیلومتر (بین 6 تا 37 مایل) توسط نیروهای جزر و مدی به اندازه کافی کوچک تر ، مانند آنچه که در دنباله دار Shoemaker-Levy 9 اتفاق افتاد ، هنگامی که در سال 1994 به مشتری سقوط کرد ، پاره می شوند. ، سراج به آرس گفت: “این جالب بود زیرا از نظر آماری ، تأثیر K-Pg با میزان تأثیر جمعیت پس زمینه سیارک ها یا ستاره های دنباله دار مغایرت دارد ، اما با سرعتی که من برای این مسیر جدید پویا بدست آورده ام مطابقت دارد.”

سیرای و نویسنده همکار آوی لوئب در تحلیل خود نتیجه گرفتند که میدان گرانشی مشتری به اندازه کافی قوی است که می تواند بسیاری از این دنباله دارهای طولانی مدت را از ابر Oort وارد کند و آنها را به خورشید نزدیک کند. چنین دنباله دارهایی به عنوان “مراتع خورشیدی” شناخته می شوند. به گفته نویسندگان ، حدود 20 درصد دنباله دارهای طولانی مدت به چرا خورشید تبدیل می شوند. و نیروی جزر و مدی خورشید به نوبه خود می تواند آنها را به قطعات مختلف تبدیل کند.

تصویری از تلسکوپ فضایی هابل از دنباله دار کفش گیر-لوی 9 ، گرفته شده در 17 مه 1994.
بزرگنمایی / تصویری از تلسکوپ فضایی هابل دنباله دار کفش گیر-لوی 9 ، گرفته شده در 17 مه 1994.

NASA / ESA / H. Weaver / E. Smith (STScI)

سراج این اثر را به دستگاه پین ​​بال تشبیه کرد. “هنگامی که این مراتع خورشیدی را دارید ، ذوب شدن زیادی وجود ندارد ، که قسمت کوچکی از جرم کل است ، اما دنباله دار آنقدر به خورشید نزدیک است که بخشی که به خورشید نزدیکتر است ، یک نیروی جاذبه قوی تر از بخشی که از خورشید دورتر است ، باعث ایجاد نیروی جزر و مدی می شود. “” شما به اصطلاح رویداد جزر و مدی را دریافت می کنید ، بنابراین این دنباله دارهای بزرگ که واقعاً به خورشید نزدیک می شوند به دنباله دارهای کوچکتر تقسیم می شوند. و در حقیقت ، هنگام خروج ، یک احتمال آماری وجود دارد که این دنباله دارهای کوچکتر به زمین برخورد می کنند. “

محاسبات سراج و لوب نشان داد که احتمال برخورد ستاره های دنباله دار طولانی مدت با ضریب 10 افزایش یافته است و نرخ های جدید با افزایش سن Chicxulub حرکت می کنند و این یک تئوری قابل قبول در مورد منشا آن است. لوب گفت: “سند ما مبنایی برای توضیح منشأ این رویداد است.” “ما پیشنهاد می کنیم که ، در حقیقت ، اگر یک شی را هنگام نزدیک شدن به خورشید بشکنید ، می تواند منجر به فرکانس مناسب وقایع و همچنین نوع ضربه ای شود که دایناسورها را از بین برد.” هر چنین رویدادی “مجموعه ای” ایجاد می کند از قطعات کوچکتر. نویسندگان می نویسند: “قطعاتی که از مدار زمین عبور می کنند.”

یافته های آنها همچنین شواهدی را نشان می دهد که ترکیب غیرمعمول عنصر ضربه ای Chicxulub – کندریت کربن – نشان می دهد که این ماده از ابر Oort تشکیل شده و نه در کمربند اصلی سیارک ها. این یک ترکیب نادر برای سیارکهای کمربند اصلی است ، اما در میان دنباله دارهای طولانی مدت رایج است. نویسندگان به دهانه های دیگر با ترکیب مشابه اشاره کرده اند ، به ویژه دهانه Vredefort در آفریقای جنوبی – نتیجه تأثیر حدود 2 میلیارد سال پیش – و دهانه Jamanshin در قزاقستان از یک اثر در یک میلیون سال گذشته. این بازه های زمانی با محاسبات سراج و لوب مطابقت دارد که نشان می دهد چنین اجرامی باید هر 250،000 تا 730،000 سال به زمین برخورد کنند.

تصویر یک دنباله دار که هدف آن زمین است.
بزرگنمایی / تصویر یک دنباله دار که هدف آن زمین است.

دامنه عمومی

یک سند طبیعت 2007 نشان می دهد که عنصر برخورد Chicxulub ممکن است از “خانواده باپتیسینا” سیارک ها نشات گرفته باشد ، قطعاتی که در اثر برخورد در کمربند سیارک ها حدود 160 میلیون سال پیش ایجاد شده است. طبق تجزیه و تحلیل دهانه Chicxulub ، این سیارک ها دارای این ترکیب نادر از کندریت های کربن هستند. داده های Wide Field Infrared Survey Explorer (WISE) این احتمال را در سال 2011 زیر سال برد ، با این حال ، تاریخ تقسیم شدن Baptisina را فقط 80 میلیون سال پیش تعیین کرد – برای حساب کردن دهانه Chicxulub و ناپدید شدن واقعه K-Pg خیلی دیر است.

محاسبات سراج و لوب در این احتمال سوراخ های بیشتری ایجاد می کند. نویسندگان می نویسند: “فرضیه ما … پیش بینی می کند سهم بیشتری از عناصر ضربه ای با ترکیبات کندریتیک کربن از آنچه انتظار می رود از سقوط شهاب سنگ های سیارک از کمربند اصلی باشد”.

یک نظریه جایگزین که سراج و لوب هنوز نتوانسته اند آن را بررسی کنند به عنوان فرضیه تأثیر چندگانه شناخته می شود. چندین دهانه کوچک و کوچک دیگر در همان سن شیکسولوب وجود دارد که از آن زمان کشف شده است ، که نشان می دهد ممکن است بیش از یک قطعه دنباله دار وجود داشته باشد که 66 میلیون سال پیش به زمین برخورد کرده است. سراج به ارس گفت: “این یک سوال جالب است.” “برای درک بهتر اینکه آیا این مدل هیچ تاثیری در فرضیه تأثیر چندگانه ندارد ، کارهای آینده مورد نیاز است.”

این زوج سپس به مشاهدات آینده رصدخانه ورا روبین در شیلی می پردازند ، که سال آینده اولین نور را برای تأیید نظریه خود مشاهده می کند ، امیدوار است که این داده ها شواهدی را برای دنباله دارانی که دچار اختلالات جزر و مدی هستند فراهم کند. لوب گفت: “ما باید قطعات كوچكتری را ببینیم كه بیشتر از ابر Oort به زمین می آیند.” “امیدوارم بتوانیم با داشتن اطلاعات بیشتر در مورد ستاره های دنباله دار طولانی مدت ، گرفتن آمار بهتر و شاید دیدن شواهدی برای برخی از قطعات ، این تئوری را آزمایش کنیم.”

DOI: گزارش های علمی ، 2021. 10.1038 / s41598-021-82320-2 (برای DOI).

تصویری از لیست توسط Gerd Altmann / Pixabay


منبع: khabar-tak.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*