ถ้าระบบสุริยะของเรามีดาวเคราะห์ยุคใหม่ที่ก่อตัวขึ้นก่อนหน้าหรือใกล้เคียงกับดาวเคราะห์ที่เรามีอยู่ทุกวันนี้ การศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ใน Nature Communications เมื่อวันที่ 17 เมษายน 2018 นำเสนอหลักฐานที่ระบุว่าเกิดอะไรขึ้น ดาวเคราะห์ยุคแรกหรือดาวเคราะห์จะถูกทำลายระหว่างการชนในยุคก่อนหน้าของระบบสุริยะและเศษซากส่วนใหญ่ได้ถูกพัดพาไปในการก่อตัวของวัตถุใหม่
นี่ไม่ใช่ทฤษฎีใหม่ แต่การศึกษาใหม่นำหลักฐานใหม่มาสนับสนุน
หลักฐานดังกล่าวอยู่ในรูปของอุกกาบาตที่พุ่งเข้าชนทะเลทรายนูเบียของซูดานในปี 2551 อุกกาบาตนี้รู้จักกันในชื่อ 2008 TC3 หรืออุกกาบาต Almahata Sitta ภายในอุกกาบาตนั้นเป็นผลึกเล็ก ๆ ที่เรียกว่า nanodiamonds ซึ่งจากการศึกษาครั้งนี้อาจก่อตัวขึ้นในสภาวะความดันสูงภายในการเติบโตของดาวเคราะห์ สิ่งนี้ตรงกันข้ามกับการคิดก่อนหน้าเกี่ยวกับอุกกาบาตเหล่านี้ซึ่งบ่งบอกว่าพวกมันก่อตัวขึ้นจากคลื่นกระแทกอันทรงพลังที่เกิดขึ้นจากการชนกันระหว่างวัตถุพ่อแม่
“ เราแสดงให้เห็นว่าเพชรที่มีขนาดใหญ่เหล่านี้ไม่สามารถเกิดขึ้นจากการกระแทก แต่เป็นการเติบโตที่เกิดขึ้นภายในโลก” - ศึกษา Philippe Gillet ผู้ร่วมเขียน
แบบจำลองของการก่อตัวของดาวเคราะห์แสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์บนพื้นโลกถูกสร้างขึ้นโดยการเพิ่มของวัตถุที่มีขนาดเล็กลงในวัตถุที่มีขนาดใหญ่ขึ้นและใหญ่ขึ้น ทำตามกระบวนการนานพอและคุณท้ายด้วยดาวเคราะห์อย่างโลก ร่างเล็กที่รวมเข้าด้วยกันโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่างขนาดของดวงจันทร์และดาวอังคาร แต่หลักฐานของร่างเล็ก ๆ เหล่านี้หายาก
อุกกาบาตชนิดหนึ่งที่หายากและไม่เหมือนใครที่เรียกว่า ureilite สามารถเป็นหลักฐานในการสำรองโมเดลและนั่นคือสิ่งที่ตกลงสู่พื้นโลกในทะเลทรายนูเบียในปี 2008 Ureilites ถูกคิดว่าเป็นเศษซากของดาวเคราะห์ที่สูญหายที่ก่อตัวขึ้นใน 10 ล้านปีแรกของระบบสุริยะจากนั้นถูกทำลายด้วยการชน
Ureilites นั้นแตกต่างจากอุกกาบาตชนิดอื่น พวกมันมีส่วนประกอบของคาร์บอนที่สูงกว่าอุกกาบาตอื่น ๆ ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของ nanodiamond ข้างต้น นักวิจัยจากสวิตเซอร์แลนด์ฝรั่งเศสและเยอรมนีตรวจสอบเพชรในปี 2551 TC3 และระบุว่าพวกเขาอาจก่อตัวขึ้นในดาวเคราะห์โปรโตขนาดเล็กเมื่อประมาณ 4.55 พันล้านปีก่อน
Philippe Gillet ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ร่วมเขียนของการศึกษาได้กล่าวในการสัมภาษณ์กับ Associated Press:“ เราแสดงให้เห็นว่าเพชรขนาดใหญ่เหล่านี้ไม่สามารถเป็นผลจากการช็อก แต่เป็นการเติบโตที่เกิดขึ้นภายในโลก”
จากการวิจัยที่นำเสนอในบทความนี้เพชรนาโนเหล่านี้ก่อตัวขึ้นภายใต้แรงกดดัน 200,000 บาร์ (2.9 ล้านปอนด์ต่อตารางนิ้ว) นี่หมายความว่าดาวเคราะห์ลึกลับจะต้องมีขนาดใหญ่เท่ากับดาวพุธหรือแม้แต่ดาวอังคาร
กุญแจสำคัญในการศึกษาคือขนาดของ nanodiamond ผลลัพธ์ของทีมแสดงให้เห็นว่ามีผลึกเพชรใหญ่ถึง 100 ไมครอน แม้ว่า nanodiamonds จะถูกแบ่งออกเป็นส่วน ๆ โดยกระบวนการที่เรียกว่าการทำกราฟ แต่ทีมก็มั่นใจว่าผลึกที่มีขนาดใหญ่กว่าเหล่านี้จะอยู่ที่นั่น และพวกมันสามารถเกิดขึ้นได้จากการเติบโตของแรงดันสูงที่คงที่ภายในดาวเคราะห์ คลื่นกระแทกการชนไม่สามารถทำได้
แต่ร่างหลักของอุกกาบาตยูเรียไลต์ในการศึกษาจะต้องถูกชนกันมิฉะนั้นจะอยู่ที่ไหน? ในกรณีของอุกกาบาตนี้การชนกันและการเกิดคลื่นกระแทกยังคงมีบทบาท
การศึกษากล่าวต่อไปว่าการปะทะกันเกิดขึ้นหลังจากการก่อร่างของพ่อแม่ และการชนกันนี้จะทำให้เกิดคลื่นกระแทกที่ทำให้เกิดกราฟฟิสิชั่นของ nanodiamond
หลักฐานสำคัญคือสิ่งที่เรียกว่า High-Angle Annular Dark-Field (HAADF) การสแกนภาพกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (STEM) ดังที่เห็นด้านบน ภาพคือภาพสองภาพในภาพเดียวโดยภาพด้านขวาเป็นการขยายส่วนหนึ่งของภาพทางด้านซ้าย ทางด้านซ้ายเส้นประสีเหลืองหมายถึงพื้นที่ของผลึกเพชรแยกออกจากพื้นที่ของกราไฟท์ ด้านขวาเป็นการขยายของสี่เหลี่ยมสีเขียว
เส้นทางรวมเป็นสิ่งที่สำคัญที่นี่ ทางด้านขวาเส้นทางการรวมจะถูกเน้นด้วยเส้นสีส้ม พวกเขาบ่งบอกอย่างชัดเจนว่าเส้นรวมที่ตรงกับระหว่างส่วนเพชรที่อยู่ติดกัน แต่ไม่มีการรวมบรรทัดไว้ในกราไฟท์ ในการศึกษานักวิจัยบอกว่านี่คือ“ หลักฐานทางสัณฐานวิทยาที่ปฏิเสธไม่ได้ว่าการรวมอยู่ในเพชรก่อนที่จะถูกแยกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ด้วยการทำกราฟ
เพื่อสรุปสิ่งนี้สนับสนุนความคิดที่ว่าดาวเคราะห์ขนาดเล็กระหว่างขนาดของดาวพุธและดาวอังคารก่อตัวขึ้นใน 10 ล้านปีแรกของระบบสุริยะ ภายในร่างกายนั้น nanodiamond ขนาดใหญ่ก่อตัวขึ้นจากการเติบโตของแรงดันสูง ในที่สุดร่างกายของผู้ปกครองนั้นมีส่วนร่วมในการชนซึ่งก่อให้เกิดคลื่นกระแทก จากนั้นคลื่นช็อกทำให้เกิดการสร้างภาพกราฟฟิคของ Nanodiamonds
มันเป็นหลักฐานที่น่าสนใจและสอดคล้องกับสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับการก่อตัวและวิวัฒนาการของระบบสุริยะของเรา
แหล่งที่มา:
- ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่สรุปจากการรวมเพชรในอุกกาบาตยูเรียไลต์
- การศึกษา: เพชรจากท้องฟ้าอาจมาจาก 'ดาวเคราะห์ที่หายไป'
