قال أندريه إزيدورو، الأستاذ المساعد في علوم الأرض والبيئة والكواكب بجامعة رايس: "لم يكن المشتري مجرد أكبر كواكب المجموعة الشمسية، بل الكوكب الذي رسم البنية الكاملة للنظام الشمسي الداخلي.. ولولاه، ربما لم تكن الأرض موجودة بالشكل الذي نعرفه اليوم".
كشفت دراسة أجرتها جامعة رايس في الولايات المتحدة أن كوكب المشتري كان له تأثير كبير في تشكيل النظام الشمسي وضمان استقرار مدارات الكواكب الداخلية، بما فيها كوكب الأرض، وبدونه ربما كانت الأرض قد انجرفت نحو الشمس خلال مراحل تكوينها الأولى.
كيف تشكل النظام الشمسي؟
تشكّل النظام الشمسي منذ حوالي 4.57 مليار سنة عندما انهارت سحابة ضخمة من الغاز والغبار لتكوّن الشمس في المركز، محاطةً بقرص متراكم من المواد الكونية التي تشكلت منها الكواكب لاحقًا. وعلى الرغم من بساطة هذا الوصف، إلا أن التفاصيل الدقيقة لتكوين الكواكب وحركتها المدارية كانت وما تزال معقدة للغاية.
وإحدى المشكلات الكبيرة التي تواجه علماء الفلك هي تفسير سبب وجود الأرض وبقية كواكب النظام الداخلي.
ففي القرص الكوكبي المبكر، كان من المفترض أن تتعرض الكواكب الأولية، مثل الأرض والمريخ والزهرة وعطارد، لظاهرة تُعرف باسم الانجراف الشعاعي.
ويحدث هذا الانجراف نتيجة الاحتكاك مع الغاز والغبار المحيط بالكواكب الصغيرة، مما يؤدي إلى فقدانها للطاقة وانجرافها تدريجيًا نحو الشمس، كما تتحلل مدارات الأقمار الصناعية حول الأرض في النهاية لتسقط في الغلاف الجوي وتحترق.
ووفق هذا السيناريو، كان من المتوقع أن تسقط الكواكب الداخلية جميعها في نهاية المطاف في مصير ناري.
وإحدى المفاجآت الأخرى هي وجود نوعين مختلفين من النيازك، وهما النيازك الكربونية (CC) والنيازك غير الكربونية (NC)، التي تحمل توقيعات نظيرية مختلفة، ما يشير إلى أنها تشكلت في مناطق منفصلة من النظام الشمسي. وكان هذا الفصل بين أنواع النيازك غريبًا ولم يكن من المتوقع أن يحدث، وهو جزء من اللغز الذي حاول العلماء تفسيره.
كيف أنقذ المشتري النظام الشمسي الداخلي؟
كشفت دراسة جامعة رايس، باستخدام ملاحظات من مرصد أتاكاما للموجات المليمترية والميليمترية تحت الحمراء (ALMA) في تشيلي، أن وجود المشتري كان العامل الحاسم الذي سمح للأرض والكواكب الداخلية بالاستقرار. فقد تكوّن المشتري بسرعة كبيرة، ومع زيادة كتلته، هاجر نحو الداخل قبل أن يغير مساره بطريقة تشبه حركة القارب الشراعي، ثم تحرك إلى مداره الحالي.
وأدى التحرك لكوكب المشتري إلى تشكيل فجوة في حلقة الغاز والغبار المحيط بالشمس، ما عزّل الكواكب الداخلية عن تأثير الانجراف الشعاعي وأتاح لها الاستقرار في مدارات ثابتة. وبفضل هذه العملية، تمكنت الأرض من البقاء في مدارها الحالي، ما جعل الحياة ممكنة على سطحها.
وكما ساعد مسار المشتري في تفسير الانقسام بين النيازك الكربونية وغير الكربونية، حيث وفّر العزلة بين المناطق المختلفة للقرص الكوكبي، مما سمح لكل نوع من النيازك بالتشكل في منطقة مستقلة.
وقال أندريه إزيدورو، أستاذ مساعد في علوم الأرض والبيئة والكواكب بجامعة رايس:"لم يصبح المشتري أكبر كوكب فحسب، بل وضع التصميم الكامل للنظام الشمسي الداخلي. لولاه، ربما لم نكن لنملك الأرض كما نعرفها."