حدود چهار و نیم میلیارد سال پیش، سیارهای به نام تیا با زمین برخورد کرد؛ رویدادی چنان سهمگین که ماه را پدید آورد و بخشی از گوشته زمین را برای همیشه دگرگون ساخت. اکنون، پژوهشی تازه با بررسی کردن دقیق ایزوتوپهای به جامانده از این برخورد و ارائهی شواهد، نشان میدهد این سیارهی گمشده، درست در همسایگی ما و در بخش داخلی منظومه شمسی شکل گرفته بود. کشف تازه، معمای دیرینهی شباهت شیمیایی عجیب زمین و ماه را حل میکند
بهریپورت ساینتیفیکامریکن، مطالعه پاسخی برای یکی از بزرگترین معماهای مدل «برخورد غولپیکر» ارائه میدهد: چرا ترکیب شیمیایی زمین و ماه تقریباً یکسان است؟ اگر ماه عمدتاً از بقایای تیا ساخته شده بود، باید تفاوتهای محسوسی با زمین میداشت. اما پژوهشگران با تمرکز بر عناصر سنگینی مانند آهن و مولیبدن که پس از برخورد در گوشته زمین باقی ماندند، توانستند ترکیب و محل تولد تیا را بازسازی کنند.
تورستن کلاینه، از نویسندگان مطالعه و مدیر مؤسسه پژوهشهای منظومه شمسی ماکس پلانک، توضیح میدهد که عناصر سنگین یادشده در شرایط عادی باید به هسته زمین سقوط میکردند. او میگوید: «هر مقدار آهنی که امروز در گوشته دیده میشود، احتمالاً از تیا آمده و میتواند ترکیب این سیاره را برای ما آشکار کند.»
تیم پژوهش ۱۵ نمونه سنگ زمینی و ۶ نمونه سنگ ماه جمعآوریشده در مأموریتهای آپولو را مورد تحلیل قرار دادند و دقیقی بیسابقه، ناهنجاریهای جزئی در ایزوتوپهای آهن را اندازهگیری کردند؛ تکنیکی که به گفتهی کلاینه، بهتازگی پیشرفته و بسیار دشوار است. دادهها با توزیع ایزوتوپهای مولیبدن و زیرکونیوم و مقایسه با ۲۰ شهابسنگ از نواحی مختلف منظومه شمسی، تصویر روشنی از تیا ارائه داد.
تیا سیارهای سنگی با هستهای فلزی بود که جرمی معادل پنج تا ده درصد زمین داشت
نتایج نشان میدهد تیا سیارهای سنگی با هستهای فلزی بوده که جرمی معادل پنج تا ده درصد زمین داشته و در مداری نزدیکتر به خورشید نسبت به زمین شکل گرفته بود. پژوهشگران پیشتر دریافته بودند اجرامی که نزدیک به خورشید شکل میگیرند، غنی از عناصر سنگینی مانند مولیبدن هستند. مقدار اضافی این عناصر در گوشته زمین، نشان میدهد که تیا از همین ناحیه آمده است.
سارا راسل، دانشمند سیارهای در موزه تاریخ طبیعی لندن، ضمن تحسین پژوهش میگوید: «تیم اندازهگیریهای جدید ایزوتوپ آهن را دقیقی استثنایی انجام دادهاند. کار دقیق و مدلسازی هوشمندانه کمک میکند منشأ خودمان را بهتر بشناسیم.»
به گفتهی راسل، یافتهها نه تنها شناخت ما از تیا را عمیقتر میکند، بلکه درک بهتری از چگونگی شکلگیری زمین و ماه ارائه میدهد؛ سامانهای که در نهایت، به بستر پیدایش حیات تبدیل شد.
در نهایت، کلاینه میگوید گام بعدی، اجرای سناریوی جدید در شبیهسازیهای کامپیوتری و تحلیل ایزوتوپهای دیگر در نمونههای قمری است. راسل نیز ابراز امیدواری میکند که مأموریتهای آینده برای جمعآوری نمونههای تازه از فضا، این تحلیلها را غنیتر کنند و میافزاید: «شگفتانگیز است که بیش از ۵۰ سال پس از جمعآوری سنگهای آپولو، هنوز در حال یادگیری چیزهای تازه از آنها هستیم.»
نتایج مطالعه در نشریهی ساینس منتشر شده است.
