نشرت دورية نيتشر فيزيكس في عددها الصادر يوم 9 ديسمبر/كانون الأول الجاري دراسة علمية تضمنت نتائج تجربة معملية قام بها فريق علمي دولي من جامعة روتجرز الأميركية وجامعة دويسبرغ- إيسن الألمانية، في محاولة لفهم كيفية تشكل الكواكب.
وسعى الباحثون لفهم الكيفية التي تلتصق بها جزيئات الغبار الكوني في الفضاء الخارجي ببعضها البعض عند تكوين الكواكب، وكذلك تأثير الكهرباء الساكنة على هذه العملية التي وصفها الباحثون بأنها مفتاح فهم الكيفية التي تتكون بها الكواكب عند نشوئها.
ويرى الباحثون أن هذه التجربة المعملية أيضا ستفيد في دراسة خواص المواد عند الالتصاق والتجميع تحت تأثير الكهرباء، وربما يؤدي ذلك إلى تطوير أساليب جديدة لتوليد الكهرباء وتخزينها وفي بعض العمليات الصناعية.
أقراص الكواكب الأولية
تعرف كتل الغبار الصغيرة المتراكمة التي تتجمع وتتلاصق وتتحول إلى كرات كبيرة مكونة الكواكب بأقراص الكواكب الأولية، وهي عبارة عن نوع من الأقراص النجمية الدوارة، وهي تمثل طوقا من الغاز والجليد يقع في نجم طور التكوين أو حديث التكون.
وفي الفضاء الخارجي تتحد الجزيئات والأجسام الكبيرة بسبب الجاذبية، وهي عملية أساسية في تكوين الكويكبات والكواكب، لكن وحسب البيان الصادر من جامعة روتجرز فإنه حتى الآن لم يكن العلماء متأكدين تماما من الكيفية التي تصبح بها كتل الغبار الصغيرة أجراما كبيرة.
تصادم جزيئات الغبار الكوني
ووفقا لما أوردته مجلة ساينس نيوز، فإنه ومن أجل الكشف عن الكيفية التي تنمو وتكبر بها كتل الغبار حتى تشكل الكوكب أجرى الباحثون تجربة معملية لمحاكاة كيفية تلاصق كتل الغبار في أقراص الكواكب الأولية.
فبدلا من حبيبات غبار الكوكب الأولي (protoplanetary dust) استخدم الباحثون خرزا زجاجيا يبلغ قطر كل منها نصف ملليمتر، ومن خلال تصادمات الخرز يمكن محاكاة اصطدام جزيئات الغبار في القرص الكوكبي الأولي، وذلك من خلال هز الخرز.
ومع مرور الوقت تسببت هزات الخرز في اكتسابها شحنات كهربائية، بعضها سالب وبعضها موجب، أدت لالتصاق بعض الخرزات ببعضها البعض بفضل القوى الكهربائية بين الخرز المشحون (وفقا لمبدأ الكهرباء الإستاتيكية) مكونة بذلك مجاميع متلاصقة.
كما أجرى الفريق العلمي تجارب أخرى على كرات البازلت بدلا من الخرز والتي تشبه إلى حد كبير الجزيئات الموجودة في القرص الكوكبي، فوجدوا أن جزيئات البازلت تشحن أكثر من حبات الزجاج، مما يشير إلى أن التأثير أقوى في أقراص الكواكب الأولية.
الشحنات الكهربائية وتكون الكواكب
ووفقا للتجربة المعملية، استنتج الفريق العلمي أن الجزيئات التي تعيش في ظروف الجاذبية الصغرى تؤدي إلى تغيرات كهربائية قوية تجعلها تلتصق ببعضها البعض تلقائيا.
كما أوضحت التجارب أن الجسيمات ذات الشحنات المتشابهة تتجمع، لأن شحنتها قوية بدرجة كافية لاستقطاب بعضها البعض، مما يتسبب في تدوير الجزيئات والالتحاق ببعضها مثل المغناطيس، وذلك على الرغم من أن الطبيعة الفيزيائية المعروفة هي أن الشحنات المتشابهة تتنافر.
وتعليقا على نجاح التجربة، قال تروي شينبروت -وهو أحد الباحثين المشاركين في التجربة المعملية- إنه “ربما تغلبنا على عقبة أساسية في فهم كيفية تشكيل الكواكب”.
المصدر : الجزيرة
