تشکیل و پایداری یک قمر گازی در منظومه شمسی، غیرممکن است!
به گزارش ایسنا و به نقل از اسپیس، سیاره‌های منظومه شمسی ما به دو شکل هستند: برخی سنگی و برخی گازی هستند. اما تمام قمرهای منظومه شمسی سنگی هستند، حتی آنهایی که به دور غول‌های گازی می‌چرخند. اما چرا حتی یکی از قمرهای منظومه شمسی هم از گاز ساخته نشده است؟ و اینکه آیا قمرهای گازی به طور کلی در کیهان وجود دارند؟
“جاناتان لونین” رئیس دپارتمان نجوم دانشگاه “کرنل” می‌گوید: دلایل موجهی وجود دارد که چرا هیچ قمری در نزدیکی زمین، گازی نیست. همچنین ما تاکنون یک قمر گازی فراتر از منظومه شمسی خود نیز پیدا نکرده‌ایم، اما تشکیل چنین قمری می‌تواند در شرایط مناسب امکان‌پذیر باشد.
این موضوع به طور خاص، به جرم ماه، دمای اطراف آن و تأثیر نیروهای کشندی به معنی کشش گرانشی یک جرم مجاور مانند سیاره میزبان آن بستگی دارد.
برای نشان دادن اینکه چگونه این شرایط ممکن است بر یک قمر گازی تأثیر بگذارد، تصور کنید که ترکیب سنگی ماه خودمان با هیدروژن خالص جایگزین شود. “لونین” می‌گوید چگالی گاز هیدروژن بسیار کمتر از سنگ است، بنابراین ماه بلافاصله به اندازه زمین رشد می‌کند!
در واقع، اندازه بزرگ غول‌های گازی مانند سیاره مشتری یکی از دلایلی است که به حیات آنها کمک می‌کند، چرا که اگر آنها خیلی کوچک بودند، نیروی گرانش آن قدر قوی نبود که بتواند آن عناصر سبک را کنار هم نگه دارد.
اما اندازه، تنها عامل تعیین کننده در این امر نیست، بلکه دما نیز نقش مهمی دارد.
“لونین” می‌گوید: بیایید ماه را همانطور که هست، یعنی یک قمر سنگی در نظر بگیریم. سپس بیایید یک اتمسفر هیدروژنی در اطراف آن قرار دهیم. ما می‌دانیم که اتمسفر هیدروژنی به سرعت به دلیل اثرات حرارتی فرار می‌کند. به عبارت دیگر، گرمای خورشید باعث تبخیر هیدروژن می‌شود.
وی افزود: بنابراین چیزی که این موضوع به من می‌گوید این است که قمر کاملاً هیدروژنی در کنار زمین در فاصله زمین از خورشید پایدار نخواهد بود. این موضوع حتی تا مدار پلوتو نیز صادق است و تا آن فاصله از خورشید هم نمی‌توان هیچ قمری با جو گازی را متصور شد.
اما حتی اگر قمر گازی خیالی ما به اندازه زمین بود و دمای اطراف آن نیز بسیار سرد بود، باز هم احتمالاً سیاره میزبانش آن را از هم می‌پاشید.
“لونین” می‌گوید: به یاد داشته باشید که ماه زمین در معرض نیروهای کشندی یا جزر و مدی زمین است. بنابراین در واقع یک کره نیست و کمی تخم مرغی شده است، اما فرو نمی‌پاشد، زیرا استحکام مادی آن به آن کمک می‌کند.
وی افزود: اما این در مورد ماه گازی فرضی ما صدق نمی‌کند، زیرا از آنجایی که گازی است و جامد نیست، حتی اگر خیلی سرد باشد هم اگر به دور جرم دیگری بچرخد، نیروی کشندی، آن را از هم می‌پاشد.
بنابراین چگونه یک ماه گازی ممکن است وجود داشته باشد؟ پاسخ در این است که یک دوتایی ماه و سیاره باید یا بسیار دور از خورشید میزبان خود و سرد باشند یا بسیار بزرگ.
“لونین” می‌گوید: اگر یک قمر گازی به اندازه ماه ما باشد، در هر جایی از منظومه شمسی هم که باشد، فرومی‌پاشد. اما اینکه آیا در اعماق فضای میان‌ستاره‌ای چنین قمری می‌تواند وجود داشته باشد نیز هنوز یک علامت سوال است.
وی می‌افزاید: اگر می‌خواهید قمری فوق‌العاده بزرگ مانند نپتون بسازید و آن را در اطراف سیاره‌ای به اندازه مشتری قرار دهید، مطمئناً قمرتان پایدار خواهد بود، چرا که در آن صورت، نیروهای گرانشی که این اجرام عظیم را در کنار هم نگه می‌دارند، احتمالاً نیروهای کشندی را از نابودی قمری به اندازه نپتون باز می‌دارند.
منبع: خبرگزاری دانشجویان ایران