همه ما می‌خواهیم بدانیم که زمین چگونه تشکیل شده است و به راز سر به مهر منظومه شمسی پی ببریم؛ خورشید و سیارات منظومه شمسی میلیارد‌ها سال پیش و زمانی که هنوز هیچ انسانی متولد نشده بود تشکیل شده اند و به همین دلیل است که از آن با عنوان راز یاد می‌کنیم بسیاری از محققان و پژوهشگران فرضیه‌های مختلفی را در رابطه با چگونگی تشکیل کره زمین ارائه کرده اند، اما هیچ کدام از آنها نتوانستند این فرضیه‌ها را اثبات کنند؛ فرهنگ نبیئی دانش آموخته دانشگاه شریف و تیمش در دانشگاه سوئیس موفق به کشف راز چگونگی تشکیل منظومه شمسی و ارائه نظریه‌های کارشناسی شده اند؛ آنها به کمک یک سنگ کوچک سیاره‌ای در حد و اندازه مریخ را شناسایی کرده اند که میلیارد ها سال پیش از بین رفته است برای آنکه ما هم به راز چگونگی تشکیل کره زمین پی ببریم با او به گفت وگو نشستیم که در ادامه مشروح آن را می‌خوانید.
چندی پیش خبری در دنیا پیچید و راز اکتشافی بر ملا شد محقق و مکتشف این موضوع شما بودید در این رابطه توضیح دهید.
نبیئی: همه ما جزئی از سیارات هستیم و جهان از سیارات مختلفی تشکیل شده است؛ برای شناسایی چگونگی آفرینش این جهان باید مطالعات بسیاری را انجام دهیم، من و گروهم تحقیقات مختلفی را انجام دادیم، اما در رابطه با این موضوع تحقیقاتمان زمانی شروع شد که ناسا اعلام کرد سیارکی قرار است بر روی زمین بی‌افتد این سیارک که تنها ۵ متر اندازه‌اش بود و ۱۰ سال پیش در سودان به زمین افتاد و شناسایی شد؛ این سیارک پس از آنکه به زمین برخورد کرد به تیکه‌های متعددی تقسیم شد و تیم ما بر روی یکی از این تکه‌های سنگ تحقیقات خود را آغاز کرد.
ترکیب این سنگ‌ها به چه صورت است؟
نبیئی: در این سنگ‌ها ترکیبات خاصی وجود دارد، بسته‌ای از مواد کربنی که شامل گرافیت‌ها و الماس‌ها هستند در این سنگ‌ها وجود داشت و براساس تحقیقات موجود همه فکر می‌کردیم الماس‌هایی که در سنگ‌ها وجود داشت بر اثر برخورد سنگ‌ها با یکدیگر به وجود آمده‌اند هنگامی که سیارک‌ها با یکدیگر برخورد می‌کنند فشار بالایی ایجاد می‌شود و گرافیت‌ها به الماس تبدیل می‌شوند، اما الماس‌هایی که در سنگ‌های قدیمی وجود داشت در مقایسه با الماس‌های موجود در این سنگ‌های جدید بسیار کوچکتر بوده اند و همین تفاوت سایز در سنگ ها سبب شد تا ما به دنبال دلیلی منطقی بگردیم.
تحقیقاتتان به چه صورت ادامه پیدا کرد؟
نبیئی: هدف اولیه ما ادامه تحقیقات گروه قبلی بود تا نشان دهیم که نظریه آنها چه اندازه درست است و متوجه شویم که آیا الماس‌ها از گرافیت تشکیل شده‌اند یا نه؟، پس از آنکه به هدف اولیه خود رسیدیم مستنداتی را ارائه کردیم که بر اساس آن مشخص شد الماس‌ها از طریق شوک ایجاد شده بودند، الماس‌هایی که اندازه آنها ۱۰۰ میکرومتر بوده است یعنی بیش از هزار برابر الماس‌هایی که بر اثر فشار ایجاد می‌شدند.
الماس‌های بزرگ از سیارات بزرگتر تشکیل شده اند نه فشار موجود
این الماس‌های بزرگ نشان می‌دهند که به دلیل بزرگ بودنشان نمی‌توانستند با شوک ایجاد شوند و تنها دلیل تشکیل آنها سیاره بزرگی بوده است که داخل آن فشار آنقدر زیاد بوده که در حالت تعادلی پایدار گرافیت را به الماس تبدیل کرده است.
برای تشکیل الماس فشار باید حدود ۲ گیگا پاسکال باشد که این یک فشار بسیار زیادی است و برای آنکه یک سیاره بتواند در گوشته خود الماسی تشکیل دهد باید حدود هزار کیلومتر قطر داشته باشد؛ تا این مرحله از تحقیقات ما حرف‌های گروه قبلی را تایید کردیم و مستنداتی را هم به آن اضافه کردیم، اما پس از این مرحله یک سری اینکولوژن و یا آخال را در داخل این الماس‌ها مشاهده کردیم، در تعریف آخال باید بگویم برای تشکیل الماس کمی ضایعات مانند سنگ در اطراف آن وجود دارد، وقتی که کمی از این سنگ‌ها در داخل الماس باقی بماند الماس به دور آن تشکیل می‌شود و در داخل الماس بسته‌بندی می‌شود و این مواد موجود در الماس‌ها به معنای آخال هستند، الماس مقاومت مکانیکی و حرارتی بالایی دارد و از چیزی که درونش حبس شده باشد مراقبت می‌کند.
کشف موضوعات مهم سیارات از طریق آخال‌های موجود در الماس‌ها
از طریق آخال‌هایی که در الماس‌ها پیدا کردیم به موضوعات مهمی پی بردیم، زیرا در حال حاضر عمیق‌ترین چاهی که در جهان حفر شده است ما را به سنگ‌های پوسته زمین نمی‌رساند، اما این آخال‌ها از پوسته زمین آمده اند و خاصیتی همانند سنگ‌های پوسته زمین دارند این درست که یک سری از سنگ‌ها از طریق آتش‌فشان‌ها از زمین خارج می‌شود، اما همان‌ها هم آن ویژگی‌های اصلی را که باید داشته باشند ندارند؛ به همین دلیل است که آخال‌ها اهمیت زیادی را پیدا می‌کند، زیرا دقیقا خاصیت سنگ‌های اصلی زمین و پوسته را دارند و بسیاری از مستنداتی که برای تحقیقات زمین‌شناسی لازم است به کمک آخال‌ها به دست می‌آید؛ ما متوجه شدیم موادی که در داخل شهاب سنگ اصلی که بر روی آن تحقیق کردیم وجود داشت از جسم دیگری تشکیل شده که این نشانگر این است که الماس‌ها هم در داخل خود اجزایی دارند و باید در خصوص آنها مطالعه کنیم.
از طریق این آخال‌ها و تحقیق بر روی آنها به چه نتایجی رسیدید؟
نبیئی: برای شناسایی این آخال‌ها و شناسایی مواد تشکیل دهنده الماس‌ها مقالات زیادی را مطالعه کردیم، اما نکته جالب این بود که در هیچ یک از این مقالات در رابطه با این آخال‌ها صحبت نشده بود و البته هیچ آخالی در الماس غیر زمینی گزارش نشده بود و الماس‌هایی که در شهاب‌سنگ وجود داشت اولین آخال‌ها و الماس‌هایی بوده است که از اعماق زمین بیرون آمده بودند، به کمک میکروسکوپ‌های عبوری و طیف‌سنجی‌های مختلف ما به مطالعه این آخال‌ها پرداختیم تا شناسایی کنیم که این ساختار اتمی و ترکیب شیمیایی به چه صورت است؟، همه این اقدامات برای این بود که متوجه شویم سیارات منظومه شمسی به چه صورت تشکیل شده‌اند و اجزای تشکیل‌دهنده آن چه سنگ‌هایی هستند؛ با مطالعه این آخال‌ها و ساختار شیمیایی و اتمی موجود در آن متوجه شدیم که آنها در فشار بسیار بالایی تشکیل شده اند.
الماس‌ها در سیاره‌ای به اندازه مریخ تشکیل شده اند
اگر سیاره‌ای بتواند فشاری را در وسط خود ایجاد کند که به وسیله آن الماس‌ها تشکیل شوند یعنی این سیاره اندازه عطارد بوده است و اگر در حالت منطقی بخواهیم بگوییم که الماس‌ها در گوشته زمین تشکیل شدند یعنی سیاره‌ای در حد مریخ بوده‌است؛ می‌دانیم که در چند میلیون سال اول تشکیل منظومه شمسی سیاره‌ای در حد و اندازه مریخ و مشتری وجود داشته که متلاشی شده است پس این سنگ و الماس‌ها نشانگر این هستند که سیاره‌ای وجود داشته که امروز از بین رفته است.
اهمیت مطالعه این سنگ‌ها به چه جهت است؟
نبیئی: حدود صد‌ها هزار نظریه در رابطه با چگونگی پیدایش سیارات وجود دارد و همه آنها متفق القول بر این موضوع تاکید دارند که همه پس از تشکیل خورشید مواد و گرد و غبار موجود در فضای منظومه شمسی سیارک‌هایی را تشکیل داده‌اند و حدود یک میلیون سال بعد از تشکیل خورشید از برخورد این سیارک‌ها با یکدیگر منظومه شمسی تشکیل شد؛ قسمت درونی منظومه‌شمسی از ده‌ها جسم با عنوان جنین سیاره‌ای تشکیل شده است، این جنین‌های سیاره‌ای اندازه کره ماه و مریخ بوده‌اند و جسمی که ما به مطالعه آن پرداختیم هم‌زمان و هم‌سن تشکیل این سیارک‌ها است؛ یعنی ۲ میلیون سال پس از تشکیل خورشید بوجود آمده و در همان ۱۰ سال اول پس از تشکیل خورشید از بین رفته است؛ این جنین‌های سیاره‌ای سیارات را تشکیل داده اند، یعنی برخورد این جنین‌های سیاره‌ای با یکدیگر ماه، زمین، مریخ و دیگر سیارات را تشکیل دادند، اما نکته قابل توجه این است که همه جنین‌های سیاره‌ای به سیاره تبدیل نشدند.
سنگی که پس از ۴ میلیارد سال به زمین رسید
همه این جنین‌های سیاره‌ای به سیارات تبدیل شده اند؟
نبیئی: خیر؛ برخی از آنها از منظومه شمسی خارج و بیرون انداخته شده‌اند، برخی دیگر به خورشید جذب شده‌اند؛ این برخورد‌ها گاهی سبب ایجاد منظومه جدید و گاهی سبب متلاشی شدن سیاره دیگر می‌شوند، جسمی که ما بر روی آن تحقیقات خود را انجام دادیم جنین سیاره‌ای بوده که متلاشی شده و پس از میلیون‌ها سال به زمین بازگشته است یعنی ما بر روی نمونه‌ای از یک سیاره که در ۴ و نیم میلیارد سال پیش تشکیل شده و به اندازه مریخ بوده و حال به زمین رسیده تحقیق کردیم نکته جالب دیگر این است که ما هیچگاه نمی‌توانیم به مریخ برویم و در رابطه با پوسته مریخ تحقیقاتی انجام دهیم، اما این سنگ به ما می‌گوید که مریخ چگونه تشکیل شده و اجزای تشکیل‌دهنده آن چه چیز‌هایی هستند.
همه سیارات فرآیندی تحت عنوان تمایز سیاره‌ای دارند یعنی در ابتدا حالت همگنی دارند و سپس آهن، کربن، سنگ و دیگر مواد تشکیل دهنده در آن ذوب می‌شود و به دنبال آن پوسته زمین تشکیل می‌شود، این فرآیند به صورت مداوم و سریع انجام نمی‌گیرد بلکه طی مدت زمان زیادی و در میلیون‌ها سال تشکیل می‌شود؛ بر اساس تحقیقات تمایز سیاره‌ای در این سنگ آغاز شده است، اما هیچگاه کامل نشده است، یعنی تصویری به ما ارائه می‌دهد که از طریق آن می‌توان به تشکیل سیاره‌ها و تکامل نهایی سیارات پی برد، حال که ما یک همچین سنگی را داریم می‌توانیم متوجه شویم که سیارات زمین چگونه و در چه فرآیندی تشکیل شده‌اند.
یعنی از طریق این سنگ به پیدایش سیارات منظومه شمسی پی بردید؟
نبیئی: شبیه‌سازی‌های مکانیکی‌ای متعددی وجود داشت که از طریق آن می‌توانستیم به شناسایی سیارات مختلف پی ببریم این مدل‌های مکانیکی تنها فرض بودند و مطالعات ما مهر تاییدی بر این فرض‌ها زد و گفتیم که بله در گذشته سیاراتی در اندازه مریخ بودند که از بین رفته‌اند و با توجه به این سنگ‌ها و شهود‌های غیر مستقیمی که داشتیم متوجه شدیم که جسم‌ها، سیارات و ماه چگونه تشکیل شده‌اند، ما برای اولین بار با یک مدرک غیر مستقیم نشان دادیم که پیش‌زمینه تشکیل زمین و سیارات دیگر به چه صورتی است.
از جسم‌های کوچکی در حد و اندازه آخال‌ها و سنگ‌ها توانستید به پیداش زمین پی ببرید؟
نبیئی: اگر بخواهم بگویم از این آخال‌ها بود که به پیدایش زمین و کره زمین رسیده‌ایم کمی غلو کرده‌ام، زیرا تئوری‌های بسیار زیادی در این رابطه وجود داشت و هزاران مقاله در این زمینه چاپ شده است، اما بحث این است که تنها نظریه‌های تئوری در رابطه با این پیدایش وجود داشته است و شبیه‌سازی‌های آزمایشگاهی برای آن انجام گرفته بود، اما مستندات واقعی و مستقیمی برای تایید این نظریه‌ها وجود نداشت، کاری که ما انجام دادیم این بود که سند مستقیمی برای تایید این نظریه‌ها آوردیم که بر اساس آن می‌گوییم ده‌ها سیاره اندازه مریخ در منظومه شمسی وجود داشتند که با یکدیگر برخورد کردند و از بین رفتند.
مقاله دانشمند ایرانی در بالاترین رتبه میان مقالات علمی
باشگاه خبرنگاران جوان: شما به موضوع بسیار مهمی رسیده اید و کشف سیاره‌ای که از بین رفته است و چگونگی پیدایش سیارات برای مردم بسیار مهم است و این نظریه شما در مجله‌های معروف منتشر شده است چندنمونه از آنها را نام می‌برید؟
نبیئی: نشریه نیچر مهم‌ترین و بهترین مجله در زمینه علم و فناوری است و این مقاله من از لحاظ آماری و توجه در رتبه بالایی قرار دارد و بیش از ۲۰۰ مرتبه در رابطه با آن توئیت شده است و دو مرتبه در ویکی‌پدیا در خصوص آن صحبت شده و در رتبه ۳۸ در کل مجله‌های علمی قرار داشته است و این یعنی مقاله در مقام و رتبه بسیار بالایی قرار دارد و مقام دوم را در مجله نیچر کامیونیکشن( Nature Communications) که تنها مرجع انتشار مقاله‌های مهم است دارد؛ از همه مهم‌تر برای من این اهمیت دارد که این مقاله در مجله نیچر که بزرگ‌ترین مرجع برای مقاله‌های دنیاست و از صد‌ها سال پیش تا به امروز در حال چاپ شدن است رتبه ۳۸ را دارد و اغلب رسانه‌های بزرگ دنیا مانند واشنگتن پست، نیویورک تایمز با من صحبت کرده اند.
فکری برای بازگشت به کشور دارید؟
نبیئی: صددرصد اگر اجازه دهند که کار انجام شود به ایران باز می گردم، درصورتی که فضا درست شود به طور حتم همه دانشجویان کشور‌های خارجی بازمی‌گردند اگر همدلی در قسمت‌های دانشگاهی به وجود آید و امکانات خود را ارتقاء دهیم؛ به طور حتم باز خواهیم گشت.
