جوان‌ترین و قدیمی‌ترین سیاره‌های منظومه شمسی کدام‌اند؟

حدود ۴٫۶ میلیارد سال پیش، یک ابر کیهانی فرو ریخت و زمینه تشکیل منظومه شمسی را فراهم کرد. سپس یک سحابی با گرانش قوی شکل گرفت و تولد خورشید را آغاز کرد. اما پس از آن، جزئیات شکل‌گیری سیاره‌ها هنوز مورد بحث است.

با وجود تکنیک‌های پیشرفته‌ای مانند سنجش مواد آلی از فضا، سفرهای متعدد به ماه و فرستادن کاوشگر به مریخ، دانشمندان هنوز از ترتیب دقیق تولد سیاره‌ها مطمئن نیستند. علاوه‌براین، چندین نظریه رقیب برای توضیح ترتیب شکل‌گیری سیاره‌ها وجود دارد.

مایکل میر، رئیس بخش نجوم دانشگاه میشیگان، به لایوساینس گفت: «تعیین زمان در فضا کار ساده‌ای نیست و یکی از دشوارترین مسائل در نجوم محسوب می‌شود.»

پذیرفته‌ترین توضیح برای شکل‌گیری هشت سیاره منظومه شمسی، نظریه «تجمع ذرات» است. براساس این نظریه، ذرات کوچک گاز و غبار به یکدیگر برخورد می‌کنند و به هم می‌چسبند؛ در نتیجه گرانش خود را افزایش می‌دهند و با گذر زمان بزرگ می‌شوند.

نظریه‌ای مشهور چنین بیان می‌دارد که سیاره‌های بزرگ گازی ابتدا شکل گرفتند و در مناطق دورتر از خورشید قرار داشتند. با بزرگ‌تر شدن، این سیاره‌ها به سمت بیرون رفتند و فضای کافی برای شکل‌گیری سیاره‌های سنگی و زمین‌مانند نزدیک‌تر به خورشید فراهم کردند.

فرآیند تولد سیاره‌های سنگی میلیون‌ها سال بعد از شکل‌گیری سیاره‌های گازی رخ داد. میِر توضیح می‌دهد: «برای تشکیل غول گازی مانند مشتری، باید گاز کافی موجود باشد. اگر فرآیند شکل‌گیری سریع آغاز نشود و گاز از بین برود، نمی‌توان غول گازی ساخت. به همین دلیل تصور می‌کنیم سیاره‌های گازی اول از همه شکل گرفتند.»

البته، یک نظریه رقیب به نام «مدل ناپایداری جریان» دیدگاهی متفاوت ارائه می‌دهد. این نظریه بیان می‌دارد که سیاره‌ها می‌توانند به‌طور خودبه‌خود و سریع‌تر ماده جمع کنند و همین امر ممکن است ترتیب شکل‌گیری سیاره‌ها را کاملاً تغییر دهد.

کاوی بورلینا، استاد علوم سیاره‌ای در دانشگاه پردو می‌گوید: «من معتقدم که شاید ابتدا سیاره‌های سنگی شکل گرفتند و سپس امکان تشکیل دیگر سیاره‌های غول‌پیکر گازی [به‌جز مشتری و زحل] از بین رفت؛ زیرا گاز کافی در منظومه شمسی باقی نمانده بود. بعد از آن، روند شکل‌گیری سیاره‌ها به شکلی هرج‌ومرج‌گونه و نامنظم ادامه پیدا کرد.»

گایا استاکی دِکوای، دانشمند سیاره‌ای در موسسه فناوری ماساچوست می‌گوید: «دو روش متفاوت برای تعیین سن سیاره‌ها وجود دارد. برخی سن سیاره را براساس منشأ آن می‌سنجند و برخی دیگر روی سن سطح سیاره تمرکز می‌کنند.» او می‌گوید سطح سیاره می‌تواند خیلی قدیمی باشد و سال‌ها بدون تغییر باقی مانده باشد، یا اگر هنوز فعالیت‌هایی مانند حرکت صفحات زمین یا فوران آتشفشان در آن ادامه داشته باشد، خیلی تازه و جوان باشد.

یکی از روش‌های معمول برای تعیین سن سیاره‌ها، شمارش دستی دهانه‌ها روی سطح است. از این منظر، زمین می‌تواند جوان‌ترین سیاره محسوب شود، زیرا سطح آن پیوسته در حال تغییر است و پس از آن زهره و مریخ قرار می‌گیرند.

محدودیت‌های روش‌های فعلی باعث می‌شود سن هر سیاره فقط تقریبی باشد. حتی خطای کوچک می‌تواند به میلیون‌ها سال اختلاف در تاریخ جهان منجر شود. به همین دلیل دانشمندان همچنان در حال جمع‌آوری داده‌ها برای ایجاد جدول زمانی دقیق‌تری هستند.

بورلینا می‌گوید برای درک دقیق‌تر تاریخچه و فرآیند شکل‌گیری سیاره‌ها، دانشمندان نیاز دارند که نمونه‌هایی از خاک و سنگ آن‌ها را به زمین بیاورند و تحلیل کنند. انجام این کار در بعضی سیاره‌ها یا قمرها سخت است؛ اما نمونه‌هایی که اکنون روی مریخ هستند و دستیابی به آن‌ها ممکن است، می‌توانند اطلاعات مهمی درباره چگونگی شکل‌گیری سیاره‌ها به ما بدهند.