پژوهش تازه: زهره شاید در گذشته قمر خود را بلعیده باشد

پژوهشگران در یک مطالعه تازه احتمال داده‌اند که زهره در گذشته قمر داشته، اما چرخش بسیار کند این سیاره باعث شده است قمر به‌تدریج به سوی زهره کشیده شده و در نهایت با سطح آن برخورد کند. شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای این سناریو را تقویت کرده‌اند، اما وجود قطعی چنین قمری هنوز ثابت نشده است.

زهره یا ناهید که از نظر اندازه، جرم و ساختار شباهت زیادی به زمین دارد، امروز هیچ قمری ندارد؛ اما یک پژوهش تازه احتمال می‌دهد این سیاره در گذشته دارای یک قمر بوده که در نهایت به دلیل چرخش بسیار کند زهره، به سطح این سیاره سقوط کرده است.

این مطالعه از سوی پژوهشگران دانشگاه کالیفورنیا، ریورساید انجام شده و در مجله علمی The Astrophysical Journal منتشر شده است. استیون کین، اخترفیزیکدان و نویسنده اصلی پژوهش، می‌گوید زهره برای از دست دادن قمر احتمالی خود الزاماً به یک رویداد فاجعه‌بار بیرونی نیاز نداشته و گرانش خود سیاره، در کنار سرعت چرخش آن، می‌توانسته قمر را به سوی سطح زهره بکشاند.

دانشمندان پیش از این نیز درباره دلیل نداشتن قمر در اطراف زهره نظریه‌های مختلفی مطرح کرده بودند. یکی از فرضیه‌ها این بود که یک برخورد بسیار بزرگ در گذشته باعث شکل‌گیری قمر شده و برخورد دیگری بعداً آن را از بین برده است. در مقابل، برخی نظریه‌ها احتمال می‌دادند که زهره اساساً هیچ‌گاه برخوردی که بتواند یک قمر بزرگ ایجاد کند، تجربه نکرده باشد. پژوهش تازه سناریوی دیگری را مطرح می‌کند: قمر می‌توانسته شکل گرفته باشد، اما در اثر نیروهای گرانشی دوباره به سوی زهره حرکت کرده و از بین رفته باشد.

چرخش کند زهره چه نقشی دارد؟

زهره برای یک دور چرخش کامل به دور محور خود حدود ۲۴۳ روز زمینی زمان نیاز دارد؛ در حالی که زمین تقریباً هر ۲۴ ساعت یک بار به دور محور خود می‌چرخد.

در مورد زمین، ماه به دلیل برهم‌کنش گرانشی و چرخش نسبتاً سریع زمین، به‌آرامی از سیاره ما دور می‌شود و در حال حاضر حدود چهار تا پنج سانتی‌متر در سال از زمین فاصله می‌گیرد.

اما شبیه‌سازی‌های پژوهشگران نشان می‌دهد شرایط در زهره می‌توانسته برعکس باشد. چرخش بسیار کند این سیاره می‌توانسته باعث شود انرژی مداری قمر به‌گونه‌ای تغییر کند که به جای دور شدن، به تدریج به زهره نزدیک شود و در نهایت با آن برخورد کند.

کین و همکارانش برای بررسی این فرضیه، مدل‌های رایانه‌ای از تعامل گرانشی میان یک سیاره و قمر آن ایجاد کردند. پژوهشگران ابتدا مدل خود را با سامانه زمین و ماه آزمایش کردند و سپس سرعت چرخش زهره و اندازه قمر فرضی را تغییر دادند.

در این شبیه‌سازی‌ها، جرم قمر فرضی از حدود نصف تا ۱۰ برابر جرم ماه زمین در نظر گرفته شد. در بیشتر سناریوها، نتیجه مشابه بود و قمر در نهایت به سوی زهره حرکت کرده و با سطح این سیاره برخورد کرد. پژوهشگران همچنین دریافتند که هرچه قمر بزرگ‌تر باشد، این روند می‌تواند سریع‌تر رخ دهد.

با این حال، دانشمندان تأکید دارند که این پژوهش وجود قمر در گذشته زهره را ثابت نمی‌کند. نتیجه اصلی مطالعه این است که اگر زهره زمانی قمر داشته باشد، این قمر احتمالاً نمی‌توانسته برای همیشه در مدار خود باقی بماند.

چرا پیدا کردن آثار این برخورد دشوار است؟

یکی از دشواری‌های بررسی این فرضیه، وضعیت سطح زهره است. بخش بزرگی از سطح این سیاره از نظر زمین‌شناسی نسبتاً جوان است و شواهد نشان می‌دهد که حدود یک میلیارد سال پیش یک رویداد بزرگ بازسازی سطحی رخ داده است. چنین رویدادی می‌توانسته بخش زیادی از آثار مربوط به تاریخ قدیمی‌تر زهره را از بین برده باشد.

به همین دلیل، یافتن شواهد مستقیم از برخورد احتمالی قمر با زهره کار دشواری خواهد بود و برای تأیید یا رد این سناریو به پژوهش‌های بیشتر نیاز است.

اهمیت این یافته برای جست‌وجوی حیات

پژوهشگران می‌گویند سرنوشت احتمالی قمر زهره می‌تواند برای مطالعه سیارات مشابه زمین در منظومه‌های دیگر نیز مهم باشد.

دانشمندان هنگام بررسی سیارات خارج از منظومه شمسی، یکی از پرسش‌ها را داشتن یا نداشتن قمر می‌دانند. یافته تازه نشان می‌دهد که حتی اگر یک سیاره در گذشته توانایی تشکیل قمر را داشته باشد، سرعت چرخش آن می‌تواند در تعیین سرنوشت قمر نقش مهمی داشته باشد. در سیاراتی که بسیار آهسته می‌چرخند، قمر ممکن است به مرور زمان به سطح سیاره نزدیک شود و با آن برخورد کند.

با این حال، هنوز مشخص نیست که داشتن یک قمر برای شکل‌گیری یا ادامه حیات در یک سیاره ضروری باشد. کین می‌گوید ماه تأثیر قابل توجهی بر روند تکامل زمین داشته، اما هنوز معلوم نیست وجود یک قمر بزرگ برای قابل سکونت بودن یک سیاره الزامی باشد.