در منظومه شمسی اولیه ما یک دیسک غول آسا غبار،سنگ و گاز در اطراف خورشید تازه شکل گرفته می چرخید. برخی از این مواد سرانجام به وسیله گرانش به یکدیگر متصل می شوند و نسخه های نوجوان سیاره هایی که ما به امروز می شناسیم از جمله خانه ما زمین را تشکیل می دهند.

تحقیقات جدید منتشر شده از مجله science به تایید این امر کمک کرده است که آیا سیاره های سنگی مانند زمین و همسایه های ما در مقابل سیارات گازی بزرگ مانند مشتری و نپتون درصد مشابه ای از عناصر سنگین را در مقایسه با ستارگان خود دارند.

گروهی از محققان داده ها را از مجموعه 32 سیاره فراخورشیدی کم جرم که در مدار 27 ستاره یافت شدند، اندازه و نوع طیفی مشابه خورشید جمع آوری کردند.

ستاره شناسان می توانند ترکیب شیمیایی ستارگان را با تجزیه و تحلیل نوری که از اتمسفر ستاره ای آنها عبور می کند،بسنجند. به وسیله بررسی طیف سنجی، شکاف هایی در محدوده فرکانسی نور ظاهر می شود که نشان می دهد کدام عناصر در ستاره وجود دارند.

محققان اعلام می کنند که فراوانی عناصر در جو ستاره های دنباله اصلی ترکیب انبوه آنها (به جز سبک ترین عناصر) را در چند درصد منعکس می کند ، که اندازه گیری شهاب سنگ ها برای خورشید معتبر است.

به وسیله چنین فرایندی محققان توانستند تصویر دقیقی از نسبت عناصر سنگین در ستارگان میزبان سیاره های فراخورشیدی که مورد هدف بودند به دست بیاورند.

آن ها نوشتند: "ما طیف 21 ستاره میزبان سیارات انتخاب شده را بررسی کردیم (HD 80653 طیف در دسترس ندارد) و ترکیبات شیمیایی جوی آنها را اندازه گیری کردیم. ما مقدار زیادی منیزیم ، سیلیکون و آهن را در ستاره های میزبان ، که عناصر اصلی شکل گیری سیارات سنگی هستند، مشخص کردیم.

نظریه ای توسط اختر فیزیکدانان مطرح شده است  که فراوانی عناصر سنگین تر  همانند آهن و منیزیم  در یک دیسک پیش سیاره ای احتمالاً در ستاره ای که به منظومه شمسی متصل است ، آینه شده است ، همانطور که در مرحله تشکیل ، همان مواد موجود بود. این بدان معناست که سیارات سنگی و ستارگان آنها احتمالاً نسبت عناصر سنگین را در جرم کلی خود دارند. اما اینکه این نسبتها چقدر به هم نزدیک هستند کاملاً مشخص نیست.

 این نظریه پیش بینی می کند که نسبت فراوانی آهن به سیلیسیم و منیزیم به سیلیسیم در ستارگان و سیارات در طول فرآیند تشکیل سیاره بسیار مشابه است. نویسندگان یادآور می شوند که فراوانی اتمسفر عناصر نسوز مانند Mg ، Si و Fe ستارگان از نوع خورشید به عنوان نماینده ترکیب دیسک اولیه سیاره ای اولیه در نظر گرفته می شوند. با استفاده از جرم ها ، شعاع ها و مدل های فضاهای داخلی سیارات ، محققان کسر جرم آهن احتمالی هر سیاره در نمونه را محاسبه کردند ، با توجه به اینکه هر دو آهن ممکن است فقط در هسته وجود داشته باشد و آهن می تواند در هسته و در گوشته هر سیاره وجود داشته باشد. سپس کسر جرم آهن هر سیاره با کسر جرم آهن دیسک پیش سیاره ای که از ترکیب ستاره میزبان گرفته شده بود ، مقایسه شد.

نویسندگان دریافتند که قطعات آهنی ستارگان و سیاره هایی که به دور آنها می چرخند با یکدیگر در ارتباط هستند ، اما نه بر اساس 1: 1( ارتباط یک به یک) این نشان می دهد که تفاوتهای ظریف در توزیع عناصر در قرص پیش سیاره ای و فرآیندهای مربوط به تشکیل سیاره نقش مهمی در تعیین ترکیب شیمیایی نهایی یک سیاره سنگی ایفا می کند.

در حالی که تفاوتهای کمی در فراوانی عناصر سنگین تر بین ستارگان و سیارات در حال گردش آنها وجود داشت ، نتایج به دست آمده از ترکیب شیمیایی سیاره های سنگی از فراوانی ستارگان عناصر اصلی تشکیل دهنده سنگ مانند آهن ، منیزیم و سیلیکون پشتیبانی می کند ، چیزی که در مطالعات قبلی فرض شده بود.

علاوه بر این ، نتایج حاصل از مقاله جدید نشان می دهد که ظاهراً سیاره های فراخورشیدی و فوق عطارد دارای ترکیب شیمیایی متفاوتی هستند ، که تفاوت در فرایندهای تشکیل سیاره آنها را نشان می دهد-داده هایی که برای تحقیقات آینده سیاره ای مفید خواهند بود.

منبع :  sciencealert.com