در دوران پرآشوب منظومه شمسی، مشتری احتمالاً به شکل‌گیری ماه کمک کرده است

اخترشناسان می‌گویند کمتر از ۱۰۰ میلیون سال پس از تولد منظومه شمسی، رویداد «ناپایداری بزرگ» رخ داد. در این ناپایداری بزرگ، چهار غول گازی منظومه شمسی دچار آشفتگی در مدار خود شدند و اجرام کوچک‌تر منظومه شمسی را نیز از مدار خود منحرف کردند. حالا نتایج یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که احتمالاً تغییرات مدار مشتری باعث ناپایداری مدار یک سیاره به‌ نام «تیا»، برخورد آن با زمین و شکل‌گیری ماه شده است.

دانشمندان با مطالعه ترکیب و موقعیت انواع مختلف دنباله‌دارها و سیارک‌ها به واقعه ناپایداری بزرگ در اوایل تولد منظومه شمسی پی برده‌اند. می‌دانیم که اجرام منظومه شمسی از یک دیسک غبار و گاز اطراف خورشید شکل گرفتند؛ اما ترکیبات بسیاری از سیارک‌ها و دنباله‌دارها به‌گونه‌ای است که با توزیع مواد داخل این دیسک همخوانی ندارد. این نشان می‌دهد که این اجرام در یک نقطه از تاریخ خود از مدار اولیه جدا شده‌اند.

در اوایل شکل‌گیری منظومه شمسی، غول‌های گازی مشتری، زحل، اورانوس و نپتون به یکدیگر نزدیک‌تر بودند. به‌تدریج اندرکنش‌های گرانشی این غول‌های گازی با سیاره‌های کوچک فراتر از نپتون باعث شد تا زحل، اورانوس و نپتون از خورشید دورتر شوند. هم‌زمان مشتری به خورشید نزدیک‌تر شد.

این تغییرات مداری باعث ناپایداری مدار اجرام درونی منظومه شمسی شد. اخترشناسان این نظریه را «مدل نیس» می‌نامند؛ زیرا اولین‌بار در شهر «نیس» فرانسه توسعه یافت. با توجه به موقعیت سیارک‌ها در نقاط لاگرانژی ۴ و ۵ در مدار مشتری، اخترشناسان حدس می‌زنند که این واقعه حداکثر ۱۰۰ میلیون سال بعد از تولد منظومه شمسی رخ داده است.

نقش مشتری در شکل‌گیری ماه

یکی از پرسش‌های اخترشناسان زمان دقیق آغاز این ناپایداری است. برخی می‌گویند ناپایداری تنها ۴ میلیون سال پس از تولد منظومه شمسی ایجاد شده، باقی افراد می‌گویند این رویداد ۶۰ میلیون سال بعد از تولد منظومه شمسی بوده است.

گروهی از اخترشناسان در یک مطالعه جدید به‌دنبال پاسخ این پرسش رفتند. آن‌ها روی شهاب‌سنگ‌های کندریت انستاتیت EL متمرکز شدند. این شهاب‌سنگ‌ها ترکیب مشابهی با زمین دارند و احتمالاً همگی در یک نقطه از دیسک غبار منظومه شمسی شکل گرفته‌اند.

اما این شهاب‌سنگ‌ها دیگر در نزدیکی زمین پیدا نمی‌شوند؛ درعوض رصدها نشان می‌دهد که آن‌ها متعلق به سیارک‌های خانواده آتور (Athor) در ناحیه بیرونی کمربند سیارکی میان مریخ و مشتری هستند. اخترشناسان عقیده دارند که یک رویداد، احتمالاً ناپایداری بزرگ، این سیارک‌ها را به مکان فعلی خود کشانده است. پس آن‌ها گزینه مناسبی برای بررسی این رویداد پرآشوب هستند.

شبیه‌سازی‌های دینامیک سناریوهای مختلف از جابه‌جایی مشتری نشان داد که این غول گازی حداقل ۶۰ میلیون سال پس از تولد منظومه شمسی، اجداد این سیارک‌ها را به محل فعلی خود کشانده است. پس دانشمندان حالا می‌توانند بگویند که ناپایداری بزرگ ۶۰ تا ۱۰۰ میلیون سال پس از تولد منظومه شمسی رخ داده است.

جالب اینجاست که برخورد بین زمین و سیاره فرضی تیا نیز تقریباً در همین زمان رخ داد. ترکیب داده‌ها نشان می‌دهد که این برخورد بزرگ (که ماه از دل آوارهای آن شکل گرفت) احتمالاً حاصل همین ناپایداری بزرگ بود.

البته این یافته‌ها همچنان اثبات قطعی نیستند. اثبات وقایعی که ۴٫۵ میلیارد سال قبل رخ داده‌اند، کار بسیار دشواری است. بااین‌حال، دانشمندان اظهار می‌کنند که گویا برخوردی که ماه را شکل داده هم‌زمان با ناپایداری بزرگ بوده است.