4 دقیقه
زهره از نظر اندازه، جرم و ترکیب کلی با زمین مشابه است، اما محیط آن به‌شکل چشمگیری متفاوت است: جو متراکم CO2، دماهای سطحی آن‌قدر بالا که سرب ذوب می‌شود، ابرهای اسید سولفوریک، چرخش کند رتروگراد و فقدان قمر طبیعی. یک مطالعهٔ جدید شبیهسازی به سرپرستی میرکو بوس‌مان در دانشگاه زوریخ بررسی میکند که آیا یک برخورد بزرگ واحد با جسمی به اندازهٔ مریخ در اوایل تاریخ زهره میتواند هم وضعیت غیرعادی چرخش و هم نبود قمر را توجیه کند.
روش‌ها و تنظیمات شبیهسازی
شهاب‌سنگ عظیم در حال برخورد با سیاره — hideto999/Shutterstock
تیم تحقیقاتی از روش سیالات ذراتی هموار (Smooth Particle Hydrodynamics, SPH) استفاده کرد، یک روش عددی که سیارات را به صورت مجموعه‌ای از ذرات با خواص فیزیکی مدل میکند. آنالوگ زهره در شبیهسازی شامل هستهٔ آهنی تقریباً ۳۰٪ جرم و مانتلی از سیلیکات حدود ۷۰٪ جرم بود. جرم برخوردکننده‌ها از ۰.۰۱ تا ۰.۱ جرم زمین (تا حدود اندازهٔ مریخ) متغیر بود و با سرعت‌های ۱۰–۱۵ کیلومتر بر ثانیه نزدیک می‌شدند. شبیهسازیها ماتریسی از زاویه‌های برخورد، سرعت‌ها و حالت‌های اولیهٔ چرخش و گرمایی زهره را بررسی کردند تا دو خروجی را اندازه‌گیری کنند: تغییر در دورهٔ چرخش و مقدار خردهریز قرارگرفته در مدار (یک دیسک پیرامونسیارهای که قادر به تشکیل قمر باشد).
پارامترهای کلیدی شبیهسازی
- ساختار داخلی: هستهٔ آهنی ~۳۰٪ / مانتل سیلیکاتی ~۷۰٪
- جرم برخوردکننده‌ها: ۰.۰۱–۰.۱ جرم زمین
- سرعت برخوردها: ۱۰–۱۵ کیلومتر بر ثانیه
- زاویه‌های برخورد و پروفایل اولیهٔ چرخش/گرمایی سیاره متنوع
نتایج کلیدی و پیامدها
در طی مجموعه‌ای گسترده از سناریوها، یک برخورد بزرگ واحد میتواند (الف) چرخش زهره را معکوس یا به‌طرز چشمگیری کند کند تا حالت رتروگراد بسیار طولانی کنونی آن پدید آید و (ب) معمولاً نتواند دیسک خردهریز قابلتوجهی پیرامون سیاره بهجا بگذارد. بیشتر خردهریزهای برخورد یا به جو بازمیگردند یا مجدداً به سیاره جذب میشوند و مانع از شکلگیری مدار باثباتی میشوند که قمر زمین را پدید آورد. مطالعه همچنین نشان میدهد چنین برخوردی مقدار زیادی گرما در مانتل زهره رسوب میدهد، که جریان همرفتی مانتل را مختل کرده و احتمالاً تکتونیک صفحهای را برای زمانهای طولانی سرکوب میکند. این «بازنشانی» گرمایی مکانیزمی قابل‌قبول برای بازسازی آتشفشانی گستردهٔ سطح است که سطح نسبتاً جوان و شمار کم دهانه‌های زهره را توضیح میدهد. این نتایج به مفاهیم کلیدی در زمینهٔ دینامیک برخورد، پاسخ داخلی سیاره و تولید خردهریز مداری اشاره می‌کنند که بر تکامل زمین‌شناختی بلندمدت و سامانهٔ قمرها تأثیر می‌گذارند؛ نکاتی که برای سئو با کلیدواژه‌هایی مانند «شبیهسازی SPH»، «برخورد بزرگ»، «قمر زهره» و «چرخش رتروگراد زهره» مرتبط‌اند.
نویسندهٔ ارشد میرکو بوس‌مان و همکارانش تأکید می‌کنند که برخوردی به اندازهٔ مریخ تنها توضیح ممکن نیست، اما مدل‌های آن‌ها نشان میدهد این سناریو قوی و خود‌سازگاری است که چرخش زهره، نبود قمر و تکامل زمین‌شناختی آن را به‌هم پیوند میدهد.
نتیجه‌گیری
شبیه‌سازی‌های SPH از دانشگاه زوریخ نشان میدهد که برخوردی در اندازهٔ مریخ در اوایل تاریخ زهره میتواند بهطور همزمان چرخش کند رتروگراد کندِ زهره، فقدان قمر و بازسازی آتشفشانی گستردهٔ سطح را توضیح دهد. این نتایج ادله را تقویت میکند که برخوردهای عظیم مسیرهای تکاملی متفاوت زمین و زهره را شکل داده‌اند و نشان میدهد چگونه دینامیک برخورد، پاسخ داخلی سیاره و تولید خردهریز مداری در تعیین زمین‌شناسی بلندمدت و سامانهٔ قمرها دخیل‌اند.
منبع: yahoo
.avif)
نظرات