آیا "زحل" در شکل‌گیری قمرهای مشتری نقش داشته است؟

به گفته پژوهشگران، شاید این بررسی، موضوع قمرهای غول‌پیکر و احتمالا قابل سکونت اطراف سیاره‌های بیگانه را مشخص کند.

چهار قمر بزرگ مشتری یعنی " آیو" (Io)، " اروپا" (Europa)، " گانیمد" (Ganymede) و " کالیستو" (Callisto) که به "قمرهای گالیله‌ای" (Galilean moons) مشهور هستند، پس از این‌که " گالیلئو گالیله" (Galileo Galilei) در سال 1610 آنها را کشف کرد، نام‌گذاری شدند. همه این قمرها، از سیاره پلوتو بزرگتر هستند و "گانیمد"، بزرگترین قمر در منظومه شمسی، حتی از سیاره عطارد هم بزرگتر است.

بررسی‌های پیشین، نشان داده بودند که "گانیمد" و "کالیستو"، در زیر پوسته یخی خود، اقیانوس‌هایی را جای داده‌اند. از آنجا که زندگی فقط در مکان‌هایی است که در آنها آب وجود دارد، این ادعا، احتمال قابل سکونت بودن قمرها را پدید آورد و دانشمندان را بر آن داشت تا به قابل سکونت بودن قمرهای خارج از منظومه شمسی فکر کنند. در هر حال، آنچه در مورد این موضوع، ناشناخته باقی ماند، چگونگی شکل‌گیری قمرها در داخل و یا خارج از منظومه شمسی است.

بر اساس پژوهش‌های گذشته، قمرهای گالیله‌ای، از ماده‌ای تشکیل شده‌اند که در طول آخرین مراحل شکل‌گیری مشتری، این سیاره غول‌پیکر را احاطه کرده بود؛ اما محل شکل‌گیری این ماده و چگونگی احاطه مشتری توسط آن، نامشخص است.

در هر حال، این پژوهش‌ها نشان دادند هنگامی که مشتری با این حلقه گاز و غبار که خورشید تازه متولد شده را احاطه کرده بود، ادغام شد، شکافی در قرص پیش–سیاره‌ای ایجاد کرد. این شکاف، چالشی برای توضیح چگونگی جمع‌آوری مواد جامد کافی توسط مشتری برای شکل دادن به قمرهای گالیله‌ای بزرگش، پدید آورد.

اکنون، پژوهشگران ادعا می‌کنند که ممکن است قمرهای گالیله‌ای، با کمک زحل شکل گرفته باشند. "توماس رونت" (Thomas Ronnet)، متخصص علوم نجومی "دانشگاه اکس‌مارسی" (AMU) در فرانسه در مصاحبه‌ای گفت: آشکار کردن نقش اساسی "زحل" در رساندن توده‌های قمرهای گالیله، بسیار هیجان‌انگیز بود.

دانشمندان، مدل‌های رایانه‌ای از شکافی که مشتری در قرص پیش–سیاره‌ای ایجاد کرده بود، ابداع کردند. آنها دریافتند که به مرور زمان، در لبه خارجی این شکاف، ذخیره‌ای از خرده‌سیاره – توده‌های تشکیل‌دهنده سیارات – انباشته شده است.

آنها همچنین دریافتند که ممکن است هسته "زحل"، درون این ذخیره خرده‌سیاره‌ای شکل گرفته و یا به درون آن، کوچ کرده باشد. همچنین امکان دارد کشش گرانشی هسته، اجرامی را به سوی مشتری و منظومه شمسی پراکنده و ماده کافی را برای شکل دادن به قمرهای گالیله‌ای در مدارهای کنونی، فراهم کرده باشد.

علاوه بر این، پژوهشگران دریافتند که ممکن است اثرات "زحل" بر این ذخیره خرده‌سیاره‌ای، کمربند اصلی سیارک‌ها را بین مریخ و مشتری قرار داده و نیز به پراکندگی یخ در منظومه شمسی و غنی کردن آنها با آب، کمک کرده باشد.

رونت ادامه داد: این یافته‌ها، بر چگونگی حضور سیاره‌های غول‌پیکر در شکل دادن به سیستم‌های سیاره‌ای و پخش اجسام جزیی، تاکید دارند.

یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهند که ممکن است قمرهای بزرگ، بیشتر در اطراف سیاراتی داخل منظومه‌های چندسیاره‌ای شکل گرفته باشند نه منظومه‌های تک‌سیاره‌ای.

اگر قمرهای گالیله‌ای و سیارک‌های غنی از کربن درون کمربند اصلی، یک ریشه معمول داشته باشند، ماموریت‌های آینده به مشتری مانند ماموریت فضاپیمای بیناسیاره‌ای آژانس فضایی اروپا موسوم به "جستجوگر قمرهای یخی مشتری" (JUICE)، به آزمایش ایده تاثیر زحل بر تاریخ هر دو گروه، کمک خواهد کرد.

به گفته "رونت"، اگر ثابت شود که هر دو گروه، ذخیره مشابهی از توده‌های تشکیل‌دهنده دارند، پژوهش‌های آینده می‌توانند دلیل ترکیب‌بندی متفاوت قمرهای گالیله را بررسی کنند.

جزئیات این پژوهش، در مجله " Astrophysical Journal" به چاپ رسید.