نحوه تشكیل منظومه شمسی

خورشید ما كمی بیش از چهار و نیم میلیارد سال پیش تشكیل شده است.

خورشید ما نیز مثل هر ستاره دیگری در جهان به شكل توده در هم پیچیده ای از ابرهای گازی كه عمدتاً از هیدروژن و هلیم تشكیل شده بود به وجود آمده اما خرده ریزه هایی كه از انفجار سایر ستاره ها باقی مانده بودند، غبارهای بسیار ریز كیهانی كه از عناصر سنگین تر همانند كربن، اكسیژن، آلومینیوم، كلسیم و آهن تشكیل شده بودند، نیز در سرتاسر این ابرها پراكنده بودند. این ذرات گرد و غبار كه حتی از ذرات غباری كه لبه پنجره می نشیند، كوچك تر است، به عنوان نقاط تجمع در سحابی خورشیدی عمل می كند.

سایر موارد از جمله یخ، دی اكسید كربن منجمد، دور این نقاط گردهم می آیند و بدین ترتیب این ذرات كم كم بزرگ و بزرگ تر شده و به اجرامی به اندازه یك دانه شن، یك صخره و نهایتا یك تخته سنگ تبدیل می شوند.

طی چند میلیون سال، تریلیون ها تریلیون قطعه یخی، سنگ ریزه و اجرام فلزی در اطراف خورشید جوان گردهم می آیند.

طی ربع میلیارد سال بعد بسیاری از این اجسام در یكدیگر ادغام شده و بدین شكل سیارات بزرگ، اقمار، سیارك ها و اجرام موجود در كمربند كوئیپر به وجود می آیند. (برای كسب اطلاعات بیشتر می توانید به مقاله tightening our kuiperbelt كه در شمار فوریه 2003 نشریه Natural History به چاپ رسیده است مراجعه كنید.) اجرام كوچكتری كه حول خورشید در حال چرخشند، طی مدت های طولانی كه از تشكیل آنها گذشته است، چندان تغییر نكرده اند.

بعضی وقت ها یكی از این قطعات سرگردان كه باقیمانده های تشكیل سیارات محسوب می شوند با سطح زمین برخورد می كنند.

هنگامی كه قطعات با زمین برخورد كنند، شهاب سنگ نامیده می شوند.

مجموعه داران شهاب سنگ ها را برحسب میزان جلب توجهشان قیمت گذاری می كنند، اما اخترشناسان این اجرام را با توجه به تاریخ شان ارزش گذاری می كنند.

همانطور كه سنگواره های گیاهان و جانوران، داستان حیات در زمین را ثبت می كنند، این اجرام نیز داستان منظومه شمسی را در سال های اولیه آن ثبت كرده اند. بعضی اوقات نیز این امكان وجود دارد كه از آنها برای بررسی تاریخ شكل گیری منظومه شمسی استفاده كنیم.

در تحقیقات جدید كه توسط شوگوتاچیبانا (Shogo Tachibana) و گری هاس (gary Houss) در دانشگاه ایالتی آریزونا انجام شده است نیز دقیقا همین كار صورت گرفته است؛ یعنی آنها با بررسی آهن رادیواكتیو - یا به عبارت بهتر - تحقیق روی دوتا از قدیمی ترین شهاب سنگ های شناخته شده، توانستند گام دیگری به شناخت حوادثی كه به تولد خورشید منجر شد، بردارند. آهن موجود در زمین رادیواكتیو نیست، یا حداقل در حال حاضر رادیواكتیو نیست.

بیش از 90 درصد آهنی كه در زندگی روزمره با آنها سروكار داریم، از جمله آهنی كه در ساختمان ها به كار می رود یا آهن موجود در كلم بروكسل و خون، حاوی 26 پروتون و 30 نوترون است. سایر اتم های آهن نیز حاوی 28، 31 یا 32 نوترون است.

انواع مختلف یك عنصر كه ایزوتوپ نامیده می شوند، توسط اختلافی كه در تعداد نوترون های هسته آنها وجود دارد، از یكدیگر متمایز می شوند، اما برای نامگذاری آنها مجموع تعداد نوترون ها و پروتون های هسته ذكر می شود؛ بنابراین انواع مختلف آهن به صورت آهن 56 یا آهن 58 و غیره نامگذاری می شود.

تمام این ایزوتوپ های آهن از لحاظ رادیواكتیوی پایدارند. ایزوتوپ های دیگری نیز از آهن وجود دارند اما پایدار نیستند.

طی زمان اتم های سازنده ایزوتوپ های ناپایدار به طور خودبه خود ذرات زیر اتمی را از هسته خود منتشر می كنند. این فرآیند (كه تلاشی هسته ای نامیده می شود) باعث تغییر در تعداد پروتون ها و نوترون های موجود در هسته می شود و بدین ترتیب یك ایزوتوپ به ایزوتوپ دیگر یا حتی به عنصر متفاوت دیگری تبدیل می شود.

در نهایت نیز ایزوتوپ ناپایدار مورد نظر از بین می رود. از سرعت تلاشی رادیواكتیو می توان به عنوان ساعتی برای تعیین زمان حوادث مهمی كه در تاریخ زمین یا منظومه شمسی روی داده است، استفاده كرد.

حداقل به طور نظری، می توان به اندازه گیری نسبت ایزوتوپ های رادیواكتیو ویژه به محصولات پایداری كه طی تلاشی بعضی عناصر به وجود می آید، دریافت كه از زمانی كه جسم آخرین بار از گونه های رادیو اكتیو غنی شده است، چه مدت زمانی می گذرد با توجه به این نكته كه هركدام از ایزوتوپ های رادیواكتیو با سرعت ثابتی كه ویژه آن ایزوتوپ است، تجزیه می شود، سرعت تجزیه را می توان بر حسب مفهوم "نیمه عمر" بیان كرد.

نیمه عمر نشان دهنده مدت زمانی است كه طول می كشد یك ایزوتوپ ویژه تجزیه شده و به ایزوتوپ پایدارتر خود تبدیل شود.

اندازه گیری هایی كه با استفاده از ایزوتوپ های با عمر كوتاه همانند كربن 14 كه دارای نیمه عمر حدود 700/5 سال است، می تواند تاریخ آثار تمدن های اولیه بشری را كه در تحقیقات باستان شناسی به دست می آید، نشان دهد.

منبع: میکرورایانه