ReadyPlanet.com


ทำไมดาวพุธถึงมีแกนเหล็กขนาดใหญ่เช่นนี้?


สล็อตออนไลน์ 918kiss การศึกษาใหม่โต้แย้งสมมติฐานที่มีอยู่ว่าเหตุใดดาวพุธจึงมีแกนกลางขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับเสื้อคลุมของมัน (ชั้นระหว่างแกนกลางของดาวเคราะห์กับเปลือกโลก) เป็นเวลาหลายทศวรรษ ที่นักวิทยาศาสตร์แย้งว่าการชนแล้วหนีกับวัตถุอื่นๆ ระหว่างการก่อตัวของระบบสุริยะของเรา ได้พัดเอาชั้นหินของดาวพุธไปมากและเหลือแกนโลหะขนาดใหญ่หนาแน่นอยู่ภายใน แต่งานวิจัยใหม่เผยให้เห็นว่าไม่ควรตำหนิการชนกัน เนื่องจากเป็นสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์

William McDonough ศาสตราจารย์ด้านธรณีวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยแมริแลนด์และ Takashi Yoshizaki จากมหาวิทยาลัย Tohoku ได้พัฒนาแบบจำลองที่แสดงให้เห็นว่าความหนาแน่น มวล และปริมาณธาตุเหล็กของแกนกลางของดาวเคราะห์ที่เป็นหินได้รับอิทธิพลจากระยะห่างจากสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ กระดาษอธิบายรูปแบบถูกตีพิมพ์ 2 กรกฏาคม 2021 ในวารสารความคืบหน้าในโลกและดาวเคราะห์วิทยาศาสตร์

McDonough กล่าวว่า "ดาวเคราะห์ชั้นในทั้งสี่ในระบบสุริยะของเรา ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร ประกอบขึ้นจากสัดส่วนที่แตกต่างกันของโลหะและหิน" "มีการไล่ระดับซึ่งปริมาณโลหะในแกนกลางจะลดลงเมื่อดาวเคราะห์อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากขึ้น บทความของเราอธิบายว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไรโดยแสดงให้เห็นว่าการกระจายของวัตถุดิบในระบบสุริยะที่ก่อตัวในระยะแรกนั้นถูกควบคุมโดยแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ สนาม."

ก่อนหน้านี้ McDonough ได้พัฒนาแบบจำลองสำหรับองค์ประกอบของโลกซึ่งมักใช้โดยนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับดาวเคราะห์เพื่อกำหนดองค์ประกอบของดาวเคราะห์นอกระบบ (บทความของเขาเกี่ยวกับงานนี้มีการอ้างถึงมากกว่า 8,000 ครั้ง)

แบบจำลองใหม่ของ McDonough แสดงให้เห็นว่าในช่วงเริ่มต้นของระบบสุริยะของเรา เมื่อดวงอาทิตย์อายุน้อยถูกล้อมรอบด้วยกลุ่มเมฆฝุ่นและก๊าซที่หมุนวน เม็ดเหล็กถูกดึงเข้าหาศูนย์กลางด้วยสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ เมื่อดาวเคราะห์เริ่มก่อตัวขึ้นจากกลุ่มฝุ่นและก๊าซนั้น ดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์จะรวมธาตุเหล็กเข้าไปในแกนของพวกมันมากกว่าดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลออกไป

นักวิจัยพบว่าความหนาแน่นและสัดส่วนของธาตุเหล็กในแกนกลางของดาวเคราะห์ที่เป็นหินมีความสัมพันธ์กับความแรงของสนามแม่เหล็กรอบดวงอาทิตย์ในระหว่างการก่อตัวดาวเคราะห์ การศึกษาใหม่ของพวกเขาชี้ให้เห็นว่าสนามแม่เหล็กควรเป็นตัวประกอบในการพยายามอธิบายองค์ประกอบของดาวเคราะห์ที่เป็นหินรวมถึงองค์ประกอบที่อยู่นอกระบบสุริยะของเราในอนาคต

องค์ประกอบของแกนกลางของดาวเคราะห์มีความสำคัญต่อศักยภาพในการดำรงชีวิต ตัวอย่างเช่น บนโลก แกนเหล็กหลอมเหลวจะสร้างสนามแม่เหล็กที่ปกป้องโลกจากรังสีคอสมิกที่ก่อให้เกิดมะเร็ง แกนกลางยังประกอบด้วยฟอสฟอรัสส่วนใหญ่ของโลก ซึ่งเป็นสารอาหารที่สำคัญต่อการดำรงชีวิตที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลัก

การใช้แบบจำลองการก่อตัวของดาวเคราะห์ที่มีอยู่ McDonough กำหนดความเร็วที่ก๊าซและฝุ่นถูกดึงเข้าสู่ศูนย์กลางของระบบสุริยะของเราในระหว่างการก่อตัว เขาพิจารณาปัจจัยในสนามแม่เหล็กที่ดวงอาทิตย์จะสร้างขึ้นในขณะที่มันระเบิดออกมา และคำนวณว่าสนามแม่เหล็กนั้นจะดึงเหล็กผ่านฝุ่นและเมฆก๊าซได้อย่างไร

เมื่อระบบสุริยะในยุคแรกเริ่มเย็นลง ฝุ่นและก๊าซที่ไม่ได้ถูกดูดเข้าไปในดวงอาทิตย์ก็เริ่มจับตัวเป็นก้อน กระจุกที่ใกล้กับดวงอาทิตย์จะได้รับสนามแม่เหล็กที่แรงกว่าและด้วยเหตุนี้จึงจะมีธาตุเหล็กมากกว่าที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ เมื่อกลุ่มก้อนรวมตัวกันและเย็นตัวลงในดาวเคราะห์ที่กำลังหมุน แรงโน้มถ่วงดึงเหล็กเข้าไปในแกนกลางของพวกมัน

เมื่อ McDonough รวมแบบจำลองนี้ในการคำนวณการก่อตัวของดาวเคราะห์ มันเผยให้เห็นการไล่ระดับของปริมาณโลหะและความหนาแน่นที่สอดคล้องกับสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์รู้เกี่ยวกับดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเราอย่างสมบูรณ์ ปรอทมีแกนที่เป็นโลหะซึ่งมีมวลประมาณสามในสี่ของมวล แกนของโลกและดาวศุกร์มีมวลเพียงประมาณหนึ่งในสามของมวล และดาวอังคารซึ่งเป็นดาวเคราะห์ชั้นนอกสุดที่มีหินมีแกนกลางขนาดเล็กที่มีมวลเพียงประมาณหนึ่งในสี่ของมวล

ความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับบทบาทของแม่เหล็กในการก่อตัวดาวเคราะห์ทำให้เกิดความหงิกงอในการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบ เนื่องจากขณะนี้ยังไม่มีวิธีการกำหนดคุณสมบัติทางแม่เหล็กของดาวฤกษ์จากการสังเกตการณ์บนพื้นโลก นักวิทยาศาสตร์อนุมานองค์ประกอบของดาวเคราะห์นอกระบบโดยอาศัยสเปกตรัมของแสงที่แผ่ออกมาจากดวงอาทิตย์ องค์ประกอบต่างๆ ในดาวฤกษ์จะปล่อยรังสีออกมาในช่วงความยาวคลื่นที่ต่างกัน ดังนั้นการวัดความยาวคลื่นเหล่านั้นจึงเผยให้เห็นว่าดาวฤกษ์และดาวเคราะห์รอบๆ ดวงนั้นทำมาจากอะไร

"คุณไม่สามารถพูดได้อีกต่อไปว่า "โอ้ องค์ประกอบของดาวมีลักษณะเช่นนี้ ดังนั้นดาวเคราะห์รอบๆ ดวงจึงต้องมีลักษณะเช่นนี้"" แมคโดเนาท์กล่าว "ตอนนี้คุณต้องพูดว่า "ดาวเคราะห์แต่ละดวงอาจมีธาตุเหล็กมากหรือน้อยโดยพิจารณาจากคุณสมบัติทางแม่เหล็กของดาวฤกษ์ในช่วงแรกของระบบสุริยะ""

ขั้นตอนต่อไปในงานนี้คือให้นักวิทยาศาสตร์ค้นหาระบบดาวเคราะห์อื่นที่เหมือนกับของเรา ระบบหนึ่งที่มีดาวเคราะห์หินกระจายออกไปในระยะทางกว้างจากดวงอาทิตย์ตอนกลางของพวกมัน หากความหนาแน่นของดาวเคราะห์ลดลงในขณะที่พวกมันแผ่รังสีออกมาจากดวงอาทิตย์แบบที่มันทำในระบบสุริยะของเรา นักวิจัยสามารถยืนยันทฤษฎีใหม่นี้และอนุมานได้ว่าสนามแม่เหล็กมีอิทธิพลต่อการก่อตัวของดาวเคราะห์

 


ผู้ตั้งกระทู้ Rimuru Tempest :: วันที่ลงประกาศ 2021-11-23 18:03:10


แสดงความคิดเห็น
ความคิดเห็น *
ผู้แสดงความคิดเห็น  *
อีเมล 
ไม่ต้องการให้แสดงอีเมล



Copyright © 2010 All Rights Reserved.