The dust bunnies that built our planet - Lorin Swint Matthews

Translator: Bekhall Peshraw Reviewer: Daban Q. Jaff

Consider the spot where you’re sitting.

بير لەو شوێنە بكەوە كە لێى دانيشتووىت.

Travel backwards in time

بگەڕێوە دواوە

and it might’ve been submerged at the bottom of a shallow sea,

لەوانەيە پێشتر ئەم ناوچەيە لەژێر دەريادا نقووم بووبێت،

buried under miles of rock,

يان لە ژێر ژمارەيەكى زۆر لە بەرددا،

or floating through a molten, infernal landscape.

يان تواوەى گڕكانەكان بووبێت.

But go back far enough—

بەڵام زياتر بگەڕێوە دواوە ---

about 4.6 billion years,

نزيكەى ٤.٦ مليار ساڵ لەمەوبەر،

and you’d be in the middle of an enormous cloud of dust and gas

و خۆت لە هەورێكى گەورەى تۆزاەى و گازدا گرير كردبوو

orbiting a newborn star.

لە دەورى ئەستێرەيەكى تازە لەدايك بوو دەخولايەوە.

This is the setting for some of the biggest, smallest mysteries of physics:

ئەمە بنەماى چەندين تيۆرى فيزيايى ناديارە جا چ بچووك يان گەورە بێت:

the mysteries of cosmic dust bunnies.

لە نێويان نهێنى تۆزى گەردوونى.

Seemingly empty regions of space between stars

كە ناوچەى بەتاڵى نێوان ئەستێرىكانن

actually contain clouds of gas and dust,

كە لە گاز و تۆز پێكدێت،

usually blown there by supernovas.

بەهۆى تەقينەوەى ئەستێرەكانەوە لەو شوێنانە كەڵەكە بوون،

When a dense cloud reaches a certain threshold called the Jeans mass,

كاتێك هەورێكى چڕ و پڕ كە پێى دەگووترێت تۆپەڵەى جينس دێت،

it collapses in on itself.

و دواتر بەسەريەكدا دەڕمێت.

The shrinking cloud rotates faster and faster, and heats up,

هەورە بچوكەكان بەخێرايى زياتر دەخولێنەوەو پلەى گەرمى بەرز دەبێتەوە،

eventually becoming hot enough to burn hydrogen in its core.

تاوەكو گەرم دەبێت و هايدرۆچينى ناو كڕۆكەكە دەسوتێنێت.

At this point a star is born.

بەمەش ئەستێرەيەكى نوێ دروست دەبێت.

As fusion begins in the new star,

لە كاتى پڕۆسەى تێكەڵ بوون لە ئەستێرە نوێيەكە،

it sends out jets of gas that blow off the top and bottom of the cloud,

گەرمى بۆ چينى سەرەوە و خوارەوەى هەورەكە دەنێرێت،

leaving behind an orbiting ring of gas and dust called a protoplanetary disk.

جێهێشتنى خولگەيەك لە گاز و خۆڵ پێ دەگووترێت ديسكى هەسارەيى.

This is a surprisingly windy place;

ئەم شوێنە بايەكى سەرسووڕهێنەرى هەيە:

eddies of gas carry particles apart, and send them smashing into each other.

گێژاوێكى گاز و تۆز لەگەڵ خۆيان هەڵدەگرن، و فڕێيدەدەن بۆ ئەوەى يەكترى تێك بشكێنن.

The dust consists of tiny metal fragments, bits of rock, and, further out, ices.

تۆزەكە لە كانزاى سادە و بەردى بچووك و گاز و تەنانەت پارچە سەهۆڵيش پێكهاتووە.

We’ve observed thousands of these disks in the sky,

هەزاران ئەم ديسكانەمان لە ئاسمان سەير كردوە،

at various stages of development

لەماوەى قۆناغى فرەشێوەيى گەشەسەندنى

as dust clumps together into larger and larger masses.

پۆپەڵە لمەكان پێكەوە بۆ پێكهانانى شتى گەورەو تۆپەڵەى گەورە دێن.

Dust grains 100 times smaller than the width of a human hair stick to each other

لم سەد ئەوەندەى پانتايى قژى مرۆڤ بچووكترە

through what’s called the van der Waals force.

ئەكەش پێى دەڵێن هێزى ڤان دێر واڵس.

That’s where a cloud of electrons shifts to one side of a molecule,

كاتێك هەورە ئەليكتڕۆنەكان بۆ لايەكى گەردەكان دەجوڵێن،

creating a negative charge on one end, and a positive charge on the other.

ئەمەش بارگەرى نەرێنى و لەلايەكى تر ئەرێنى دروست دەكات.

Opposites attract, but van der Waals can only hold tiny things together.

دژەكان بۆ لاى يەك ڕادەكێشرێن، بەڵام هێزى ڤان دێر واڵس تەنها شتى بچووك لەخۆ دەگرێت.

And there’s a problem: once dust clusters grow to a certain size,

كێشەيەك هەيە: كاتێك كۆمەڵەكانى لەمەكە بۆ قەبارەيەكى ديارچكراو گەشە دەكەن،

the windy atmosphere of a disk should constantly break them up

با كەە بەدەورى ديسكەكە دەسوڕێتەوەى پێويستە بەردەوام ئەم كۆمەڵانە جيا بكاتەوە

as they crash into each other.

كە لەگەڵ يەكتر بەريەك دەكەون.

The question of how they continue to grow is the first mystery of dust bunnies.

پرسيارى ئەوەى كە چۆن بەردەوام گەشە دەكەن، يەكەم نهێنى تۆپەڵەكانى لمن.

One theory looks to electrostatic charge to answer this.

يەك تيۆر لەسەر بارگەى كارەبايى جێگير بۆ وەڵامدانەوەى ئەمە بنياتنراوە:

Energetic gamma rays, x-rays, and UV photons

تيشكدانەوەى گاماى بارگاوى و تيشكى ئێكس و فۆتۆنەكانى UV

knock electrons off of gas atoms within the disk,

بە هەڵكردنى ئەليكترۆنەكان لە ئەتۆمەكانى گازدا بۆ ناو ديسك،

creating positive ions and negative electrons.

ئايەنە ئەرێنى و ئەليكترنى نەرێنى دروست دەكات.

Electrons run into and stick to dust,

ئەليكترۆنەكان دەچنە سەر لم و پێيانەوە دەلكێن،

making it negatively charged.

كە ئەمەش بارگاوى نەرێنى دروست دەكات.

Now, when the wind pushes clusters together,

كاتێك با كۆمەڵەكان بۆ لاى يەك دەبات،

like repels like and slows them down as they collide.

وەك ئەوەى بەرپەرچيان بداتەوە و خبەبەيەكيان دادەدەتەوە.

ئەم كۆمەڵانە كاتێك هێزى كاريگەرى كەم دەبتەوە پارچە پارچە نابن.

With gentle collisions they won’t fragment,

but if the repulsion is too strong, they’ll never grow.

بەڵام ئەگەر كاريگەريەكە بەهێز بێت هەرگيز گەشە ناكات.

One theory suggests that high energy particles

لەيەك تيۆردا ئەم بيرۆكەمان دۆزيەوە كە گەرديلەكانى پڕ لە وزە

can knock more electrons off of some dust clumps,

لەوانەيە هەندێك ئەليكترۆن لە كۆمەڵە خۆڵبارينەكە دوور بن

leaving them positively charged.

ئەمەش وادەكات بە ئەرێنى بارگاوى بكرێت.

Opposites again attract, and clusters grow rapidly.

ديسان كۆمەڵەكان بۆلاى يەك ڕادەكێشرێن و كۆمەڵەكان بەخێراى گەشە دەكەن.

But before long we reach another set of mysteries.

بەڵام دواى ئەم پرسيارانە نا ڕوونى زياترمان دۆزييەوە.

We know from evidence found in meteorites

ئێمە لە بەڵگەنامەى ناو نەيزەكەكانەوە دەزانين

that these fluffy dust bunnies eventually get heated, melted

ئەم دەنكۆڵە خۆڵاويانە گەرم دەبن و دەتوێنەوە

and then cooled into solid pellets called chondrules.

و سارد دەبێتەوە و پتەو دەبێت و پێى دەگووترێت كۆمەڵە.

And we have no idea how or why that happens.

هيچ بيركەيەكمان نييە، بۆچى و بۆ ڕوويدا.

Furthermore, once those pellets do form, how do they stick together?

كاتێك ئەو دەنكانە شێوەى خۆيان هەيە، چون دواتر كۆ دەكرێنەوە؟

The electrostatic forces from before are too weak,

ئەو هێزە نەگۆڕانەى پێشتر باسمان كرد زۆر لاواز بوون،

and small rocks can’t be held together by gravity either.

بەردى بچووك ناتوانێت بە هێزى ڕاكێشان پێكەوە بمێنێتەوە.

Gravity increases proportionally to the mass of the objects involved.

ڕاكێشانى ڕێژەى قەبارەى تەنەكانى بەردەست زياد دەكات.

That’s why you could effortlessly escape an asteroid the size of a small mountain

و ڕوونى دەكاتەوە بۆچى دەتوانرێت نەيزەك بە قەبارەى چيايەكى بچوك دوور بخرێتەوە

using just the force generated by your legs.

بەرهەم هێنانى ئە هێزەى بە قاچى مرۆڤ بەرهەم دەهێنرێت.

So if not gravity, then what?

ئەگەر ئەوە هێزى ڕاكێشان نەبێت، ئەى چييە؟

Perhaps it’s dust.

لەوانەيە خۆڵ بێت.

A fluffy dust rim collected around the outside of the pellets

چوارچێوەيەكى بازنەيى خۆڵ لە دەورى لايەنى دەرەوەى بەردەكان چڕ بۆتەوە

could act like Velcro.

يان وەك شتێكى دوو لا دەر بكەوێت.

There’s evidence for this in meteors,

بەڵگەى ئەمە لە لێكۆڵينەوەى نەيزەكدا دۆزراوەتەوە،

where we find many chondrules surrounded by a thin rim of very fine material–

چوندين دەنكۆڵە بە چوارچێوەيەكى تەنك لە كاددەى بەنرخ دەوەرە دراوە--

possibly condensed dust.

لەوانەيە بە چينێكى تۆزى ئەستوور.

Eventually the chondrule pellets get cemented together inside larger rocks,

بە درێژايى كات دەنكۆڵەكان لە بەردى گەورەدا پێكەوە دەچەسپێن،

which at about 1 kilometer across

يەك كيلۆمەتر درێژ تر

are finally large enough to hold themselves together through gravity.

كەواى لێدەكات بەتەواوى گەورە بمێنێتەوە سەڕاى هێزى كێش كردن.

They continue to collide and grow into larger and larger bodies,

و لە بەريەكەوتن و گەشە سەندن بۆ شتى قەبارە گەورە بەردەوام دەن،

including the planets we know today.

ئەم هەسارە لە خۆ دەگرێت كە ئەمڕۆ دەيزانين.

Ultimately, the seeds of everything familiar–

لە كۆتايدا، بنەماى هەموو شتێك كە پێى ئاشناين --

the size of our planet, its position within the solar system,

كە قەبارەى هەسارەكەمتن و پێگەى ناو كۆمەڵەى خۆر لەخۆ دەگرێت،

and its elemental composition–

و پێكهاتەكەشى --

were determined by an uncountably large series of random collisions.

شتەكان بە زنجيرەيەك لە پێكدادانى هەڕەمەكى بێشوومار ديارى دەكرێن.

Change the dust cloud just a bit,

ئەگەر هەندێك شت لەناو هەورە خۆڵەكە بگۆڕين،

and perhaps the conditions wouldn’t have been right

دەشێ مەرجەكانى گوونجاو نەبن

for the formation of life on our planet.

بۆ ئەوى ژيان لەسەر هەسارەكەمان دروست بكەين.